In den letzten Jahren wurden Titanplatten immer häufiger in der Energiewirtschaft eingesetzt. Kombiniert mit der hervorragenden spezifischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guten Ermüdungsleistung von Titanlegierungsplatten werden Titanplatten häufig in Dampfturbinenschaufeln, Generatorschutzringen und anderen Anwendungsszenarien verwendet. Es hat große Aufmerksamkeit von professionellen Ingenieuren und Herstellern auf sich gezogen. Heute gebe ich Ihnen eine kurze Einführung.
Aufgrund der hohen spezifischen Festigkeit, guten Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungsplatten eignet es sich auch für die Schaufeln von Dampfturbinen, hauptsächlich die letzten Stufen des Niederdruckabschnitts. Üblicherweise werden Dampfturbinenschaufeln aus martensitischem Chrom-Edelstahl hergestellt. Das spezifische Gewicht von Stahl ist groß, und für schnell rotierende Dampfturbinen müssen Stahlschaufeln eine enorme Zentrifugalkraft aushalten.
Außerdem ist das Sulfid der Chloridphase oft im Wasserdampf enthalten, was durch Gründe wie eine Leckage des Kondensators verursacht wird. Diese Medien verursachen Lochkorrosion auf der Oberfläche der Schaufel, und es bildet sich Spaltkorrosion zwischen Schaufelfuß und Schaufelspitze oder am Zuganker, und der korrodierte Teil wird zur Rissquelle. Das Ermüdungsverhalten von Crl3-Stahl ist ebenfalls nicht ideal. In korrosiver Umgebung mit gesättigter Kochsalzlösung, insbesondere bei niedrigem pH-Wert und gelöstem Sauerstoff, wird die Dauerfestigkeit von Crl3-Stählen stark reduziert. Mit Titanklingen direkt anstelle der Stahlklingen in der ursprünglichen Geometrie wird die Situation erheblich verbessert. Die Titanklinge ist leicht und die Zentrifugalkraft am Klingenfuß kann bei gleicher Geschwindigkeit um 40 Prozent reduziert werden. Darüber hinaus ist die Korrosionsbeständigkeit von Titanschaufeln gegenüber salzhaltigem Dampf weitaus besser als die von Stahl, und auch das Ermüdungsverhalten von Chinganjin ist höher als das von Edelstahl.
In Luft ist die Ermüdungsfestigkeit von Ti-6A1-4Y-Legierung etwa 30 Prozent höher als die von Cr13-Stahl, und die Ermüdungsfestigkeit von Crl3-Stahl in Natriumchloridlösung ist sogar um 2/{ niedriger {6}}/5. Die Ermüdungseigenschaften von Titanlegierungen werden nicht beeinflusst. Angesichts der Vor- und Nachteile der Ermüdungsleistung unter Korrosionsbedingungen ist es daher der wichtigste Faktor, Titan durch Stahl zu ersetzen.
Titanlegierungsplatten können auch als Generatorschutzringe verwendet werden. Im gesamten Turbinen-Generator-System ist der Schutzring ein wichtiger Bestandteil. Die Anforderungen des großen Generators an den Schutzring sind hohe Festigkeit, gute Bruchfestigkeit, unempfindlich gegen Spannungsrisskorrosion im Wassermedium und sollte nicht magnetisch sein. Gegenwärtige Sicherungsringe bestehen aus austenitischen Fe-Mn-Cr-Legierungen, die stark zu Spannungsrisskorrosion neigen und Probleme beim Erreichen einer hohen Festigkeitszuverlässigkeit haben.
