Titán rögzítőelemek tengeri használatra

A tengeri környezetet a világ egyik legigényesebb korróziós környezeteként tartják számon, amelyet számos korrozív tényező jellemez, beleértve a magas sópermetet, az erős árapály-hatásokat, a mikrobiális megtapadást és a hőmérséklet-ingadozásokat. A rögzítőelemek, a tengerészeti mérnöki projektek, például hajók, tengeri platformok, tengeralattjáró csővezetékek és árapály-energiatermelő berendezések alapvető szerkezeti elemei hosszú távú korróziónak vannak kitéve a korrozív közeg és a dinamikus terhelések miatt. A titán ideális anyag a tengeri rögzítőelemekhez rendkívül alacsony tengeri korróziós sebessége (a tengervízben az éves korróziós sebesség kevesebb, mint 0.001 mm), kiváló szilárdság-tömeg aránya (az acéléhoz hasonló szilárdság az acél súlyának mindössze 57%-a) és kiváló fáradási ellenállása miatt. A Wstitanium több mint egy évtizedes tapasztalattal rendelkezik a titán rögzítőelemek kutatásában, fejlesztésében és gyártásában, pontosan ismeri a hajózási mérnöki rögzítőelemekkel szemben támasztott egyedi követelményeket, és egy átfogó alapvető technológiai rendszert hozott létre, az anyagok testreszabásától a késztermék kiszállításáig.

Tengeri titán rögzítőelemek gyártása

A hajózási titán rögzítőelemeknek egyszerre kell megfelelniük a négy fő követelménynek: „korrózióállóság, fáradásállóság, nagy pontosság és erős alkalmazkodóképesség”. A Wstitanium egy célzott technológiai mátrixot fejlesztett ki, amely a CNC precíziós megmunkálás, az egyedi hőkezelés és a hajózási specifikus felületkezelés köré épül.

CNC precíziós megmunkálás

A Wstitanium nagy pontosságú berendezésekbe fektetett be 5 tengelyes CNC megmunkálás központok és CNC menetcsiszolók. Ezek a gépek ±0.002 mm-es pozicionálási pontossággal és ±0.001 mm-es ismétlési pontossággal büszkélkedhetnek, lehetővé téve a csavarok, anyák, alátétek és egyéb rögzítőelemek precíz megmunkálását M4-től M120-ig. A tengeri platformokon használt extra hosszú tőcsavarokhoz (akár 5000 mm hosszúságig) szegmentált megmunkálási folyamatot alkalmaznak, amelyet teljes kiegyenesítéssel kombinálnak. Egy dedikált CNC eszterga kettős orsói szinkronban vannak meghajtva, hogy elkerüljék a túlzott oldalarányok okozta megmunkálási csörgést, biztosítva a ≤0.1 mm/m csavaregyenességi hibákat.

Hőkezelés

A tengeri titán rögzítőelemeknek ellen kell állniuk a dinamikus terheléseknek, például a hullámütéseknek és a berendezések rezgésének. Mechanikai tulajdonságaik (különösen a fáradási szilárdság és szívósság) közvetlenül meghatározzák a szerkezeti biztonságot. A Wstitanium számos, testreszabott hőkezelési eljárást fejlesztett ki, amelyeket a különböző tengeri zónák (fröccsenő zóna, árapály-zóna, teljesen elmerülő zóna és elmerülő zóna) terhelési jellemzőihez igazítottak, hogy elérjék a szilárdság és a szívósság pontos egyensúlyát.

1. Feszültségcsökkentő lágyítás

Ezt a technológiát elsősorban a CNC megmunkálás során keletkező belső feszültségek kiküszöbölésére használják, megakadályozva a feszültségkoncentráció okozta feszültségkorróziós repedéseket a tengeri környezetben lévő rögzítőelemekben.

2. Oldat öregedése

A nagy terhelésnek kitett hajóépítő alkatrészek (például a tengeri platformláb-csavarok és a hajómeghajtási rendszer rögzítőelemei) esetében a Wstitanium kombinált „oldás + öregítés” hőkezelést alkalmaz a szilárdság fokozása érdekében.

3. Alacsony hőmérsékletű stabilizálás

A teljesen bemerített zónákban és a bemerített zónákban lévő rögzítőelemek esetében, ahol nagyobb a mikrobiális korrózió és a hidrogénridegedés kockázata, a Wstitanium innovatív módon alkalmazza az „alacsony hőmérsékletű stabilizációt”. A munkadarab 10-12 órán át 250-300°C-on tartása elősegíti a sűrű TiO₂-oxid film kialakulását a felületen, növelve a mikrobiális korrózióval szembeni ellenállást. Emellett elősegíti az anyagban abszorbeált hidrogén lassú felszabadulását, 5 ppm alá csökkentve a hidrogéntartalmat, hatékonyan megakadályozva a hidrogénridegedést.

Felületkezelés

Tengeri környezetben a sópermet, a tengervízbe merülés és a mikrobiális megtapadás a kötőelemek korróziós meghibásodásának elsődleges okai. A felületkezelés kulcsfontosságú lépés a védelmi teljesítmény javításában.

1. Pácolás és passziválás

Alapvető felületkezelési eljárásként a fő célja a megmunkálási reve, az olajfoltok és a mikroszkopikus hibák eltávolítása, egységes passziváló film kialakítása révén. A Wstitanium környezetbarát kevert pácolóoldatot (HF:HNO₃:H₂O = 1:4:15) használ, amelyet szobahőmérsékleten 8-12 percig merítenek be. A HF feloldja az oxidréteget, míg a HNO₂ passziváló filmet képez a titán felületén, gyorsan eltávolítva a felületi szennyeződéseket. A terméket ezután 40 percre 50°C-os passziváló fürdőbe (25%-os salétromsavoldat) helyezik, így egy sűrű, 8-12 nm vastag TiO₂ passziváló filmet képeznek. A felületi érdesség (Ra) ≤ 0.8 μm, és 1500 órás korróziómentes semleges sópermet-tesztet is kibír.

2. Mikroíves oxidáció

A fröccsenő zónában (a legkorrozívabb területen) lévő rögzítőelemekhez a Wstitanium mikroív-oxidációs technológiát alkalmaz kerámia bevonat felvitelére. Ez a technológia titán rögzítőelemeket használ anódként. Nagyfeszültségű, 1000-1500 V-os impulzuskisüléseket alkalmaznak egy szilikát elektrolitban, ami mikroívet generál a felületen, és 50-100 μm vastag TiO₂ kerámia bevonatot képez. A bevonat ≥60 MPa kötési szilárdságot ér el az aljzathoz, és HV800-1200 keménységet ér el. Kiváló sópermet-korrózióállóságot mutat (5000 órás sópermet-teszt után sem képződik vörös rozsda), valamint kiváló kopásállóságot mutat, ellenáll a hullámütéseknek és a homok kopásának.

A Wstitanium gyors testreszabási lehetőségeket kínál, beleértve a hatszögletű fejű csavarokat, peremes csavarokat, tőcsavarokat, rögzítőanyákat, spiráltömítéseket, rögzítőcsavarokat és egyebeket. M4-től M120-ig terjedő méretekben és akár 6000 mm-es hosszúságban kapható, alkalmas hajókhoz, tengeri platformokhoz, tengeralattjáró csővezetékekhez és egyebekhez. A szerkezeti testreszabás tekintetében a berendezések csatlakozási jellemzőinek megfelelően speciális szerkezeteket terveznek, például kilazulásgátló fogazatú anyákat, tömítőhornyos peremes csavarokat, speciális alakú tömítéseket stb., hogy megoldják a hagyományos kötőelemek és a tengeri berendezések közötti kompatibilitási problémát.