近年來(lái)，我國(guó)實(shí)施了大量海洋艦艇、海洋石油鉆井平臺(tái)、海水淡化、人工島礁建設(shè)等重大工程，對(duì)上述領(lǐng)域中大型裝備使用的各類高強(qiáng)耐蝕金屬管材的需求呈大幅增長(zhǎng)趨勢(shì)。由于金屬管材需要在復(fù)雜惡劣海洋環(huán)境（強(qiáng)腐蝕、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流、高溫、高壓、生物附著）中應(yīng)用，對(duì)其耐蝕性能有極高要求，鈦及鈦合金具有髙強(qiáng)韌性、無(wú)磁、低密度及優(yōu)異的耐蝕性能等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為上述領(lǐng)域大型裝備中最為理想的材料。鈦具有高強(qiáng)、高韌性、比強(qiáng)度高、質(zhì)輕、無(wú)磁、耐海水腐蝕和海洋大氣腐蝕等特點(diǎn)，鈦及鈦合金管道的腐蝕壽命大于12萬(wàn)小時(shí)，服役期限60年以上，在惡劣的海洋工況條件下，鈦合金材料的全壽命是其他金屬材料無(wú)法比擬的，在裝備壽命結(jié)束之后可百分之百無(wú)害化回收。因此，是海洋裝備的最佳選材。

1、海洋裝備的特點(diǎn)

①海洋裝備屬大型金屬建筑物，體形噸位大，投資費(fèi)用高，破壞損失大。

②系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能齊全，工況條件復(fù)雜惡劣，對(duì)可靠性要求高，建造技術(shù)難度大。

③材料延壽對(duì)保障海洋裝備和結(jié)構(gòu)物完整性、可靠性和安全性，促進(jìn)資源保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

④提高海洋裝備性能主要涉及提高耐腐蝕性、輕量化、高強(qiáng)高韌材料應(yīng)用、可靠性和全壽命周期產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性。

2、鈦合金管材的優(yōu)勢(shì)

鈦合金具有熔點(diǎn)高、密度小、強(qiáng)度大、耐腐蝕、超導(dǎo)、形狀記憶和儲(chǔ)氫等一系列重要特性，廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、核電、醫(yī)療、化工、冶金、電子、體育休閑、建筑等領(lǐng)域，被人們譽(yù)為“第三金屬”、“空中金屬”和“海洋金屬”。管材用于氣態(tài)、液態(tài)介質(zhì)的傳輸通道，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)性產(chǎn)品，鈦合金管材由于其本身的質(zhì)輕、耐腐蝕性能好的優(yōu)異特點(diǎn)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天飛行器、石油輸送管路、化工設(shè)備、海洋環(huán)境施工及海上各種作業(yè)平臺(tái)等有著廣泛的應(yīng)用，諸如沿海電站、海上油氣開(kāi)采輸送、海水淡化、海洋化工生產(chǎn)、制堿制鹽、石油精煉設(shè)備等，前景十分廣闊。

推廣應(yīng)用鈦材料是船舶與海洋工程裝備最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一。鈦合金管材已被發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用于船舶與海洋工程裝備中，大量采用鈦材，使其裝備的安全可靠性能得以提高，設(shè)備體積減小，質(zhì)量減輕，設(shè)備破損事故和維修保養(yǎng)次數(shù)明顯減少，極大延長(zhǎng)了使用壽命。

3、鈦合金管材加工性能特點(diǎn)

鈦合金室溫塑性較低，變形抗力大，但其在α+β兩相區(qū)和β相區(qū)具有良好的塑性和較低的變形抗力，因此，鈦合金材料的成型制造或各種型材制備（板、棒、管等）均需加熱至相變點(diǎn)附近進(jìn)行。

由于鈦合金在高溫下易于與氧、氮、碳等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且易于吸氫，導(dǎo)致鈦合金變形性能急劇下降并影響材料的服役性能，加之鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低，大型坯料加熱時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致截面溫差大，極易導(dǎo)致變形過(guò)程開(kāi)裂；此外，鈦合金變形區(qū)溫度范圍較窄，且對(duì)應(yīng)變速率較為敏感，一般須在較低速率下變形；同時(shí)，由于變形后冷卻速度直接影響其室溫平衡態(tài)組織和構(gòu)件的服役性能，因此，變形過(guò)程中應(yīng)保持變形溫度的恒定或采取措施降低其溫降的速率以使其具有足夠的塑性。

目前，國(guó)內(nèi)艦船裝備用鈦主要包括: 潛艇的主冷凝器、鈦合金魚(yú)雷發(fā)射水缸、核動(dòng)力壓水堆一回路系統(tǒng)危急冷卻器、聲納導(dǎo)流罩、鈦合金螺旋槳、柴油機(jī)排煙管道及通海管路系統(tǒng)、相關(guān)管路及泵閥系統(tǒng)、深潛器耐壓殼體及輔助系統(tǒng)。其中海水管路典型規(guī)格：φ308x4mm，φ285x5mm；艦船主海水配管系統(tǒng)：φ12.7~304.8mm。

由于鈦及鈦合金的密度低、耐腐蝕、強(qiáng)度高，可以大大降低設(shè)備的重量，所以盡管從單價(jià)上講，鈦及鈦合金會(huì)貴一些，但設(shè)備的總體重量降低后，鈦及鈦合金一次性投入反而不會(huì)過(guò)高于其它材料，甚至于會(huì)低于其它材料。鈦及鈦合金管應(yīng)用前景巨大，隨著高效、短流程、低成本生產(chǎn)技術(shù)的成熟和推廣，許多銅及銅合金管應(yīng)用的領(lǐng)域都能被鈦及鈦合金管替代。

隨著我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的逐步深化，在海工裝備、海洋油氣田勘探開(kāi)發(fā)、艦船等領(lǐng)域，大口徑高強(qiáng)高耐蝕的管材需求不斷增加。大口徑鈦合金管的規(guī)模化生產(chǎn)和高效、短流程、低成本制備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用將進(jìn)一步滿足市場(chǎng)對(duì)鈦及鈦合金產(chǎn)品的低成本化需求。同時(shí)，目前鈦產(chǎn)業(yè)集中度不高，各生產(chǎn)廠商應(yīng)積極與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定和設(shè)計(jì)單位、高等院校，下游用戶及其他相關(guān)配套裝備生產(chǎn)企業(yè)精誠(chéng)合作建立國(guó)家級(jí)鈦技術(shù)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)，形成合力，共同推動(dòng)鈦合金的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。返回搜狐，查看更多