• 鈦合金材料與焊接規范

    鈦合金板

    一 適用范圍

    1、本節規定適用于船舶或海洋工程用厚度在 3mm 及以上的鈦合金板。

    2.、采用本節規定以外的鈦合金板,應將其化學成分、力學性能和應用場合等資料提交 CCS 審核,經同意后,可按公認的有關標準驗收。

    二 制造

    1、鈦合金板應由經 CCS 認可的工廠生產。

    2、除本節規定以外,鈦合金的制造和試驗應符合本篇第 1 章和第 2 章的有關規定。

    3、鈦合金的熔煉應在真空條件下進行。若采用真空自耗爐重熔冶煉,其自耗電極禁止使用鎢極氬弧焊焊接,且其熔煉次數應不少于 2 次,以保證材料的化學均勻性。

    4、鈦合金板通常應采用軋制方法制造。

    5、除合同規定外,鈦合金板通常以退火態交貨。

    三 表面質量

    1、板表面不應有影響使用的缺欠,如裂紋、起皮、氧化皮、折皺、金屬或非金屬夾雜物、過堿洗痕跡等。

    2、鈦合金板的產品邊緣應平齊、無毛刺、外形尺寸和公差范圍應符合 CCS 接受的有關技術條件。

    3、輕微的表面缺陷允許打磨去除。打磨一般應以軋制方向進行,打磨后的表面應形成平滑過渡,且厚度不低于技術條件所規定的最小厚度。不允許采用焊補的方法修整表面缺陷。

    四 化學成分

    鈦合金鑄錠廠應對每爐產品進行熔煉化學成分分析?;瘜W成分應滿足表一的要求。

    表一 鈦合金的化學成分(%)

    注:表中數據除有區間的表示外,其他值均為最高限值。

    五 力學性能

    1、應在每批(同一爐號、同一制造方法、同一厚度、同一熱處理爐次)的板中至少抽取 1 張(當 一批板多于 4 張時,應抽取 2 張板),在板材的端部距板邊約 1/4 板寬處切取一個試料。

    2、每塊試料中應按如下要求制取1 個拉伸試樣和1 組3 個夏比沖擊試樣(對板厚大于 10mm者) 和 2 個彎曲試樣:

    (1) 拉伸試樣應采用本篇第 2 章表 2.2.2.1 中序號 1 的板狀比例試樣(但試樣寬度可為 12.5mm P7 試樣);對厚度大于 40mm 者也可采用序號 2 的圓棒形比例試樣(但試樣直徑可為 5mm),此時試樣的軸 線應位于板的 1/4 厚度處;

    (2) 對板的厚度不大于 40mm 時,沖擊試樣應為試樣邊緣距板軋制表面不大于 2mm 處;若產品厚 度超過 40mm 時,試樣的軸線應位于板材的 1/4 厚度處。試樣軸線應垂直于軋制方向,試樣的缺口應垂 直于軋制面;

    (3) 2 個彎曲試樣的受拉面應至少各保持一個原軋制面,且其軸線應垂直于軋制方向。試樣寬度為 15mm,對于厚度超過 5mm 的板,可單面減薄至 5mm。

    3、力學性能的試樣制備和試驗應按本篇第 2 章相關規定進行。彎曲試驗應使板兩個軋制面均 受到試驗。

    4、鈦合金的力學性能應滿足表二的規定。

    表二 鈦合金的力學性能

    六 無損檢測

    1、若合同規定對板應進行無損檢測時,應按合同要求進行無損檢測。

    七 標識與證書

    1、板制造廠對檢驗合格的每一件鈦板(薄板可疊放打包)在一個位置處清晰地標出 CCS 檢驗標 識和下列標記:

    (1) 制造廠名;

    (2) 材料的牌號和交貨狀態;

    (3) 能夠追溯鈦材全部生產過程的編號或縮寫;

    (4) 如訂貨方有要求時,可標上訂貨合同號或其他識別標記。

    2、每批板應附有材料的合格證書。合格證書應至少包括下列內容:

    (1) 訂貨方名稱和合同號;

    (2) 材料的牌號、爐批號和交貨狀態;

    (3) 材料的規格和數量;

    (4) 材料化學成分和力學性能。

    鈦及鈦合金管

    一 一般規定

    1、本節規定適用于船舶和海洋工程一般用途的鈦及鈦合金管。

    2、采用本節規定以外的鈦及鈦合金管,應將其化學成分、力學性能和應用場合等資料提交 CCS 審核,經同意后,可按公認的有關標準驗收。

    二 制造

    1、鈦及鈦合金管應由經 CCS 認可的工廠生產。

    2、除本節規定以外,鈦合金管的制造和試驗應符合本篇第 1 章、第 2 章和第 4 章的有關規定。

    3、鈦及鈦合金的熔煉應在真空條件下進行。若采用真空自耗爐重熔冶煉,應采用 2 次或以上 的重熔工藝,以保證材料的化學成分均勻性和組織均質性,并降低氧化和氮化夾雜物水平。

    4、鈦合金管可采用軋制、焊接或焊接加軋制的方法制造。

    5、焊接管可以退火態的軋制板帶卷制后,用 TIG 焊或 MIG 方法焊接而成。若需采用填充材 料時,采用的填充材料應與母材相適應。

    6、鈦及鈦合金管的制造質量應符合本規范本篇第 4 章 4.1.3 的相關規定。

    三 熱處理

    1、除合同另有規定外,鈦及鈦合金管應以退火態交貨。

    2、對于冷軋加工的管,通常應在不低于 540℃的溫度下進行退火;對熱加工的管,若加工終 止溫度不低于 760℃時,可不必進一步熱處理。

    四 化學成分

    鈦合金鑄錠廠應對每爐產品進行熔煉化學成分分析?;瘜W成分應滿足表三的要求。

    表三 鈦和鈦合金管的化學成分 (%)

    注:表中數據除有區間的表示外,其他值均為最高限值。

    五 力學性能

    1、鈦管和鈦合金管可按批進行檢查和試驗。每批管材應由同一爐號、同一制造方法、同一規格、同一熱處理爐次的鈦管組成。

    每批管材中按 2%的比例隨機抽取不少于 2 根,按下述要求進行取樣試驗:

    (1) 每根管取一個拉伸試樣和一個壓扁試樣;

    (2) 當訂貨方有要求,每根管截取一個彎曲試樣。

    2、拉伸和壓扁試驗的試樣和試驗應符合本篇第 2 章的有關規定。壓扁試驗時,當管徑小于等 于 25.4mm 時,壓扁系數取 0.04;對管徑大于 25.4mm 時,壓扁系數取為 0.06。對 TA10 合金,壓扁系 數取為 0.04。

    3、鈦及鈦合金管的力學性能應滿足表四的規定。

    表四 鈦及鈦合金管的力學性能

    六 無損檢測與液壓檢測

    1、所有鈦和鈦合金管均應在制造廠進行無損檢測和液壓試驗。2、無損檢測可按公認標準(如 GB/T 12969)的規定進行渦流或超聲波檢測。

    3、如無合同規定,液壓試驗的壓力可按下述公式確定。但一般對管徑不超過 76mm 的管,試 驗壓力不必超過 17.2MPa;對管徑超過 76mm 的管,試驗壓力也不必超過 19.3MPa。

    式中: P ――試驗壓力,MPa;

    k ――試驗壓力系數,對無縫管取 1,對焊接管取 0.85;

    S ――管子的許用應力,一般取材料規定非比例延伸強度最小值的 50%,MPa;

    t ――管壁厚度,mm;

    D――管的名義外徑,mm。

    4、液壓試驗時,試驗壓力應保持至少 5s,管材應不出現畸變或泄漏。

    七 標識與證書

    1、制造廠應在檢驗合格的每一根鈦管或鈦合金管上清晰地標出 CCS 標識和下列標記:

    (1) 制造廠名或商標;

    (2) 材料的牌號和規格;

    (3) 能夠追溯鈦管全部生產過程的編號或縮寫。

    2、每批管應附有材料的合格證書。合格證書應至少包括下列內容:

    (1) 訂貨方名稱和合同號;

    (2) 材料的牌號、爐批號和交貨狀態;

    (3) 材料的規格和數量;

    (4) 材料化學成分和力學性能。

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