联轴器发展对钛合金材料的需求

发布时间：2020-02-12

由于膜片及挠性筒的材料为钛合金，因此随着舰船对膜片、筒形联轴器的需求增大，对钛合金材料的需求也越来越大。目前存在问题有以下几方面：(1)膜片材料(TC4)的强度，锻件生产过程中需要对其进行固溶相寸效处理，由于膜片锻件直径很大而厚度较小，锻件外径一般在φ600mm以上，目前可达到φ900mm，而锻件厚度只有50mm左右，因此在进行热处理过程中很容易引起锻件变形较大，造成锻件报废。
　　(2)作为膜片锻件，设计方一般要求锻造厂出厂锻件平面度要求非常高，有些厂家为了满足锻件出厂平面度的要求，在热处理时或热处理后通过机械手段来强行控制锻件变形，这样使得锻件本身有很大的内应力存在，结果在加工中出现应力释放现象，造成锻件变形很大，导致锻件在加工中报废。
　　(3)为了提高膜片的疲劳寿命，用于加工膜片的TC4锻件对高、低倍组织的等级要求非常高，因此国内很多钛合金生产厂家都无法满足此项要求。例如，我所曾经在某有色金属加工厂采购过18件TC4锻件，但最终由于高倍组织不满足要求而造成锻件报废。
　　(4)由于钛合金价格本身就较贵，而且膜片锻件对钛合金要求较高，需要通过很多工序才能达到要求，再加上膜片锻件在锻造和热处理过程中废品率居高不下，导致用于加工膜片的钛合金价格非常高，在一段时间内价格较高曾达到1500元左右/kg，目前价格也在1000元左右/kg，这样直接导致了膜片联轴器的成本提高，对膜片联轴器的推广起到了制约作用。
　　(5)由于钛合金膜片在加工过程中难度大，加工过程中废品率非常高，从而也导致钛合金膜片联轴器的制造成本居高不下。
　　应用实例方面：(1)我国从德国引进的某型船，其用于联接减速齿轮装置Ⅰ大齿轮和联动轴间的四台级间膜片联轴器中的关键件膜片就采用了钛合金材料，该膜片直径超过φ600膜片型线为对称双曲线。
　　(2)我国从乌克兰引进的某型燃气轮机组中用于联接燃气轮机与主减速器间的双膜片联轴器，其关键零件颊盘淇型线一面为直线，一面为斜线)采用的材料为BT3-1(国内近似牌号TC6)，该盘直径超过φ700mm。
　　(3)我国从乌克兰引进的某型燃气轮机机组中用于联接燃气轮机与主减速器间的筒形联轴器，其关键零件挠性筒所选用的材料也是BT3-1(国内近似牌号TC6)。
　　(4)我国自行研制的某型船，其用于联接减速齿轮装置Ⅰ级大齿轮和联动轴间的级间膜片联轴器中的关键件膜片就采用了TC4材料，膜片型线为对称双曲线。
　　(5)我国自行研制的某型气垫船，用于轴系联接的膜片联轴器，其膜片选用的材料为TC4膜片型线为对称锥形曲线。
　　虽然我国挠性联轴器设备采用钛合金材料的是刚刚起步，但实践证明，钛合金是一种经过长期考验、理想的挠性联轴器用材料，钛合金密度低，比、具有的蚀能力，这些优点可提高产品整体性能。为使钛合金材料能够稳定及广泛地应用于挠性联轴器设备，还需要使用方、设计单位、材料研制及生产单位、机组制造及维修厂的通力合作，以便长期地积累钛合金材料的使用数据和经验。
　　随着挠性联轴器技术的发展、钛合金锻造及加工工艺的不断完善改进以及制约我国钛合金产业发展瓶颈的突破，我们相信钛合金材料在挠性联轴器设备上将会有着越来越广泛的应用前景。