钛不锈钢复合板是通过冶金结合技术将钛(复层)与不锈钢(基层)复合而成的高性能材料,兼具钛的耐腐蚀性与不锈钢的强度和经济性。其典型结构为钛层厚度 0.5-6mm,不锈钢层厚度 3-30mm,总厚度可达 36mm,宽度范围 500-2500mm,长度按需定制。
工业纯钛 + 奥氏体不锈钢:TA1/TA2+304/316L,适用于一般腐蚀环境(如化工容器、食品设备)。
耐蚀合金 + 双相不锈钢:TA10+2205,抗 Cl⁻应力腐蚀性能突出,用于海洋工程、核电设备。
高强钛合金 + 马氏体不锈钢:TC4+430,用于需兼顾强度与耐蚀性的航空航天部件。
核心性能优势
耐腐蚀性能卓越
钛层在强氧化性介质(如硝酸)中腐蚀速率<0.01mm / 年,在含 Cl⁻环境(如海水)中寿命是不锈钢的 5-10 倍。某化工反应釜案例显示,TA2+316L 复合板在 98% 浓硫酸中使用寿命达 15 年,较纯不锈钢延长 8 年。
力学性能平衡
爆炸复合工艺制备的钛不锈钢复合板剪切强度≥196MPa,轧制复合结合率达 98% 以上,可承受弯曲半径≤3t(t 为复合板厚度)的成型加工。波 - 平轧制工艺通过界面搓轧区设计,使复合板翘曲度降低至≤1.5mm/m,适用于高精度设备。
耐高温与低温稳定性
高温性能:在 300℃下长期工作无明显变形,用于火电高温管道时热膨胀系数匹配性优于钛钢复合板。
低温韧性:-196℃液氮环境下延伸率≥18%,满足 LNG 储罐内衬的严苛要求。
经济性突出
成本较纯钛降低 60%-70%,例如某食品级反应釜采用 TA1+304 复合板,材料成本较纯钛方案节省 200 万元,同时满足 FDA 卫生标准。
应用领域
化工与石油
反应釜内衬:某 PTA 装置氧化反应器采用 TA2+316L 复合板,在醋酸 - 溴化物介质中寿命达 12 年,较钛钢复合板延长 4 年。
管道系统:某炼油厂重整装置高温管道(操作温度 280℃)选用 TA1+321 复合板,抗晶间腐蚀性能优于单一不锈钢。
电力与环保
烟气脱硫系统:某 600MW 火电机组烟囱内筒采用 TA2+316L 复合板,耐硫酸露点腐蚀寿命超 25 年,维护成本降低 40%。
海水淡化设备:某 10 万吨 / 日海水淡化厂蒸发器管板使用 TA10+2507 双相不锈钢复合板,抗点蚀当量(PREN)达 42,较传统钛钢复合板提升 15%。
航空航天
飞机液压管路:某型客机起落架液压管采用 TC4+304 复合管,重量较纯钛管减轻 12%,同时满足 AMS 2631 航空材料标准。
火箭燃料储箱:某运载火箭液氧储箱内壁采用 TA1+304L 复合板,通过 - 183℃低温冲击试验(冲击功≥34J)。
标准与质量控制
国内标准
GB/T 8546-2017:规定了钛不锈钢复合板的分类、结合强度(剪切强度≥140MPa)及尺寸公差,适用于厚度≥4mm 的板材。
NB/T 47002-2019:压力容器用钛制复合板标准,要求复层钛材符合 GB/T 3621,基层不锈钢符合 GB/T 24511。