钛合金紧固件的腐蚀及其防护技术
钛环钛管件钛法兰钛紧固件安全操作及保养规程
钛环钛管件钛法兰钛紧固件安全操作及保养规程前言钛合金具有高强度、轻质、良好的抗腐蚀性能等优点，在航空、航天、化工、医疗等领域得到广泛应用。
钛环钛管件、钛法兰、钛紧固件是钛合金制品中的重要组成部分，正确的安全操作及保养规程对于确保使用安全、延长使用寿命具有重要的意义。
钛环钛管件安全操作及保养规程1. 安全操作•在使用前要确定使用环境、介质、压力与温度范围是否符合钛环钛管件的要求。
•安装前仔细检查钛环钛管件是否有裂纹、表面是否有划伤、是否有变形、是否有脱漆和锈迹等问题。
•安装要使用钢或钛制的扳手和飞达，不可使用铜、铝等材料制的工具。
•管件连接时应适当使用润滑剂，旋紧螺纹时不能过度旋紧，以免卡死。
•防止堵塞：要保持管道里的清洁，尤其是环境污浊、颗粒物多的情况下；在转运和安装时尤其要注意管道内部的清洁。
•安装完毕后要进行液压试验或气压试验，以确保密封性能。
2. 保养规程•定期检查管道以及支架、管道接口是否有变形、漏水、锈蚀等问题。
•彻底清洗管道及附件，不得使用酸、碱等强腐蚀剂。
•保持管道干燥，不得强制风干，以防止管道生锈。
•定期涂上防锈油或防锈漆，以延长钛环钛管件使用寿命。
•清洗管道时要避免撞击、碰撞或使用尖锐工具等方式。
•禁止私自更改管道、支架、接头等配件及施工图纸，严禁随意改动，否则造成的损失与责任自负。
钛法兰安全操作及保养规程1. 安全操作•在使用前要确定使用环境、介质、压力与温度范围是否符合钛法兰的要求。
•进行法兰连接时要对每个定位螺孔进行扭矩预紧力的检查，不可过紧或过松。
•根据要求安装一定数量的弹性密封圈，保证密封性能。
•禁止使用受损或变形的钛法兰，避免引起破裂或泄漏。
•连接法兰时应使用正确的螺栓及螺母，并且应在每个螺栓以及每个法兰的定位孔上均匀涂抹润滑油，防止因摩擦振动而损坏法兰。
2. 保养规程•定期检查法兰以及密封圈或垫片是否变形、开裂等问题。
•清洗钛法兰及密封圈要使用合适的清洁工具，不能使用过度硬或含有酸碱性的工具。
钛合金腐蚀行为的研究及防腐措施探讨
钛合金腐蚀行为的研究及防腐措施探讨钛合金是一种高强度、低密度、高耐腐蚀性的重要材料，广泛应用于航空、航天、生物医学、化工、海洋等众多领域。
然而，由于其独特的物理化学性质和制造工艺限制，钛合金依然存在着腐蚀方面的问题。
本文将从钛合金腐蚀的基本原理入手，对钛合金腐蚀行为的研究及防腐措施进行探讨。
一、钛合金腐蚀的基本原理钛合金的耐腐蚀性是由其表面氧化膜保护的。
氧化膜是一种致密、不溶性的氧化物层，可以防止氧、水分子和其他化学物质渗透到钛合金内部，从而防止腐蚀的发生。
然而，当钛合金表面氧化膜破损，外界的溶液就可以进入钛合金内部，会引起钛合金的腐蚀。
因此，钛合金的腐蚀行为与其表面氧化膜的质量和稳定性密切相关。
二、钛合金腐蚀的种类及表现1.普通腐蚀普通腐蚀是钛合金表面氧化膜部分或全部破损，导致钛合金与溶液中某些次要成分或成分物质相互作用所引起的电化学反应。
这种腐蚀表现为钛合金表面呈现出均匀的银灰色色泽，产生微小的凹洞和微细的气孔。
2.点蚀点蚀是指在钛合金表面局部区域出现的一些小的腐蚀窝孔。
这种腐蚀通常是在钛合金表面氧化膜破损处形成的。
点蚀一旦形成，会不断扩散、深入，最终导致钛合金失效。
3.应力腐蚀受应力作用的钛合金，在遭受化学腐蚀时，往往会发生应力腐蚀疲劳。
这种腐蚀是由多种因素相互作用导致的复杂过程，主要表现为钛合金表面出现裂纹、脆性断裂等。
三、钛合金腐蚀的防护措施1.氧化处理通过对钛合金表面进行氧化处理，可以形成致密、稳定、均匀的氧化膜，提高钛合金的耐腐蚀性能。
目前，钛合金氧化处理的常用方法有热氧化、电化学氧化等。
2.涂层技术利用涂层技术，对钛合金表面进行涂层，可以形成一层具有防腐蚀功能的保护层，从而提高钛合金的耐腐蚀性能。
目前，涂层技术的种类繁多，包括硅烷涂层、ZrO2涂层、CrN涂层等。
3.金属喷涂技术金属喷涂技术是一种把金属喷涂到钛合金表面的技术，可以生成一层与基材紧密结合的金属膜，从而提高钛合金的耐腐蚀性能。
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材技术要求
供应状态
退火（M） 热加工（R）、固溶（ST） 热加工（R）、退火（M）
直径
2.0～10.0 6.0～20.0 3.0～20.0
长度 ≥1000
4.2 化学成分
4.2.1 棒材和丝材的化学成分应符合 GB/T 3620.1 的规定。 4.2.2 需方从棒材和丝材上取样进行化学成分复验时，化学成分允许偏差应符合 GB/T 3620.2 的规定。
紧固件用钛及钛合金棒材和丝材技术要求
1 范围
本文件规定了紧固件用钛及钛合金棒材和丝材的要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、 贮存及随性文件与订货单（或合同）内容。
本文件适用于紧固件用钛及钛合金棒材和丝材（以下简称棒材和丝材）。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
钛合金紧固件在机械加工中存在的问题及措施
钛合金紧固件在机械加工中存在的问题及措施作者：宋庆华来源：《科技视界》2017年第10期【摘要】钛合金是一种变形系数小、强度较高、抗腐蚀性能好、低温韧性好、热强性好、以及焊接性能好的加工材料，其被广泛地应用于紧固件以及飞机起落架结构承力件的制作中，然而这种材料也有一定的缺点，其弹性模量小、导热系数小、容易燃烧和变形、效率低等各方面因素直接影响了其加工工艺和加工质量。
因而对其在机械加工中存在问题进行分析，提高加工工艺质量水平对促进钛合金材料的运用是非常重要的。
本文主要针对钛合金紧固件使用以及加工中存在的问题进行分析，并探讨提高加工工艺质量的有效措施。
【关键词】钛合金紧固件；机械加工；问题；质量控制；措施0 前言在飞机零件中，钛合金紧固件的运用可以使飞机增强抗腐蚀能力，还可以达到减重的目的，钛合金紧固件是碳纤维复合材料以及钛合金之间的必要连接件。
现阶段，钛合金以及复合材料的运用范围逐渐增大，应用数量也在不断增加。
1 概述1）钛合金紧固件的标准要求。
钛合金紧固件一般需要进行固溶时效热处理，从而保证其满足660MPa的抗剪强度以及1100MPa的抗拉强度性能要求，钛合金制造的紧固件要对其进行详细的检查，除了观察外观是否存在损毁，还要对其进行机械性能以及冶金的检查。
钛合金紧固件具有严格的材料标准以及质量、性能标准和要求，钛合金紧固件的加工技术条件要与AMS4967标准（丝材、退火、锻件和环形件、可热处理的钛合金棒材）中提出的相关要求相符合，该标准在材料的公差、尺寸、金相、外观、缺陷控制、以及机械性能等方面均有明确的标准要求和性能要求。
2 钛合金紧固件使用过程以及机械加工中存在的问题1）腐蚀性能。
在进行钛合金紧固件的安装时容易形成间隙，因而在金属与金属之间或者金属表面涂层裂缝下，一些容易受到影响的金属材料会发生一定的腐蚀。
钛合金材料的抗腐蚀性能的主要原因是其表面有一层防护性氧化膜，如果这层膜受损，在氧气充分的条件下其可以自行进行修补，然而在钛合金紧固件实际使用过程中，由于环境条件的变化（如：某种介质浓度增加、温度升高、或与易腐蚀的金属发生接触），就会导致钛合金发生腐蚀。
硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究
装备环境工程第21卷第3期·32·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2024年3月硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究刘恕骞1*，文茂1，王善岭1，许斌2，罗丹2，王茂川2，钟勇2（1.成都飞机设计研究所，成都 610500；2.西南技术工程研究所，重庆 400039）摘要：目的研究YTF-3硬膜缓蚀剂对由TC4螺栓、不锈钢螺母、7050铝合金及TC4钛合金夹层板组成的组件电偶腐蚀的影响作用。
方法利用硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件和夹层板进行整体腐蚀防护处理，并通过盐雾加速腐蚀试验。
将齿轮槽螺栓与无耳托板自锁螺母安装连接后，进行自然环境加速腐蚀试验，腐蚀后对螺栓螺母以及夹层板的腐蚀情况进行拍照检查，采用图像处理方式对腐蚀情况进行评价，并通过室温拉伸试验对钛合金螺栓腐蚀前后的力学性能情况进行对比分析。
结果经过腐蚀试验后，TC4螺栓和铝合金组件刷涂缓蚀剂区域比未刷涂缓蚀剂区域的平均腐蚀面积要小。
不锈钢螺母与TC4钛合金组件刷涂缓蚀剂区域出现明显褶皱和破损现象。
对比了试验前后钛合金螺栓的最大拉断载荷，发现降幅仅为0.5%。
结论铝合金夹层板会遭受电偶腐蚀，而YTF-3缓蚀剂可以有效隔绝腐蚀介质渗入固定间隙，大幅缓解电偶腐蚀，而钛合金螺栓在加速腐蚀试验中并未发生明显的腐蚀，并且力学性能无明显改变。
关键词：钛合金；铝合金；紧固件；电偶腐蚀；缓蚀剂；腐蚀防护中图分类号：TG172 文献标志码：A 文章编号：1672-9242(2024)03-0032-07DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2024.03.005Protective Effect of Hard Film Corrosion Inhibitor on GalvanicCoupling Corrosion of Titanium Alloy FastenersLIU Shuqian1*, WEN Mao1, WANG Shanling1, XU Bin2, LUO Dan2, WANG Maochuan2, ZHONG Yong2(1. Chengdu Aircraft Industrial (Group) Co., Ltd., Chengdu 610500, China;2. Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China)ABSTRACT: The work aims to study the effect of YTF-3 hard-film corrosion inhibitor on the galvanic coupling corrosion of the assembly consisting of TC4 bolts, stainless steel nuts, 7050 aluminum alloy and TC4 titanium alloy sandwich plate. The hard film corrosion inhibitor was utilized for the overall corrosion protection treatment of titanium alloy fasteners and sandwich plates, the salt spray accelerated corrosion test was carried out to the fasteners and sandwich plates. In the test, the gear groove bolts and the self-locking nuts without lug pallets were installed and connected to carry out the natural environment accelerated corrosion test, and the corrosion of the bolts and nuts as well as the sandwich plate was photographed and examined and evalu-ated by the image processing method. The mechanical properties of the titanium alloy bolts before and after the corrosion were comparatively analyzed by the room temperature tensile test. After the corrosion test, the average corrosion area of TC4 bolts收稿日期：2023-09-25；修订日期：2023-12-29Received：2023-09-25；Revised：2023-12-29引文格式：刘恕骞, 文茂, 王善岭, 等. 硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究[J]. 装备环境工程, 2024, 21(3): 32-38.LIU Shuqian, WEN Mao, WANG Shanling, et al.Protective Effect of Hard Film Corrosion Inhibitor on Galvanic Coupling Corrosion of Tita-nium Alloy Fasteners[J]. Equipment Environmental Engineering, 2024, 21(3): 32-38.*通信作者（Corresponding author）第21卷第3期刘恕骞，等：硬膜缓蚀剂对钛合金紧固件电偶腐蚀的防护作用研究·33·and aluminum alloy assemblies with brushed corrosion inhibitor area was smaller than that of the unbrushed corrosion inhibitor area. Stainless steel nuts and TC4 titanium alloy assemblies with brush-coated corrosion inhibitor areas showed obvious wrin-kles and breakage. The maximum pull-off load of titanium alloy bolts before and after the test was compared and found to have decreased by only 0.5%. Aluminum alloy sandwich plate will suffer galvanic coupling corrosion, and YTF-3 corrosion inhibitor can effectively isolate the corrosive medium penetration into the fixed gap, significantly alleviating the galvanic coupling corro-sion, while titanium alloy bolts in the accelerated corrosion test do not have obvious corrosion, and the mechanical properties of the mechanical properties are not significantly changed.KEY WORDS: titanium alloy; aluminum alloy; fastener; galvanic coupling corrosion;corrosion inhibitor; corrosion protection钛合金紧固件因其强度高、密度低、抗疲劳、耐腐蚀、无磁性等优点，在船舶等领域中被广泛使用[1-5]。
钛的腐蚀与防护
钛的腐蚀与防护 The document was finally revised on 2021钛的腐蚀与防护盛兴材32 62摘要：钛及其合金具有较高的比强度和耐蚀性能，是一种很有前途的结构材料和耐蚀材料。
本文从电化学角度简要介绍了钛腐蚀与防护问题，讨论了钛的点蚀，局部腐蚀以及氢脆等几个常见问题，并介绍了几种提高钛耐蚀性的方法。
1前言常用的耐蚀金属有耐蚀低合金钢、耐蚀铸铁、铜合金、铝合金、不锈钢、镍基合金等。
其中不锈钢是典型的耐蚀金属，但多数不锈钢存在以下缺点：（1）在氯化物中易发生点腐蚀和应力腐蚀破裂；（2）在很多介质中具有晶间腐蚀倾向，焊缝及热影响区对晶间腐蚀尤为敏感；（3）Ni，Cr等主要耐蚀组元资源不丰富。
而其他各种耐蚀金属或合金，耐蚀性较差或不具备良好的综合性能或十分昂贵，应用也受到很大限制。
五十年代以来，钛及其合金作为一种新的耐蚀合金问世，其优异的耐蚀性能很快对各个部门产生了巨大的吸引力，因而应用不断扩大，迅速发展成为一种新的耐蚀金属材料。
作为一种活泼金属，钛的平衡电位很低，但是实际上钛在许多介质中十分稳定，这是因为钛在这些介质中发生了钝化，使钛具有极好的耐蚀性。
钛的钝性具有钝化倾向强烈、稳态电位范围宽、钝态不易被氯离子破坏等优点。
同时，与不锈钢、铝合金等比较，钛具有优异的抗局部腐蚀性能，比如抗海水及氯化物点蚀，抗缝隙腐蚀，抗应力腐蚀破裂以及耐磨蚀等。
特别在耐蚀性经过改善后（比如，阳极保护，加缓蚀剂，表面处理，合金化等），在氧化性，氯化物，硫化物，湿氯等环境中耐蚀性将更加优越。
2钛的电化学腐蚀基础钛在热力学上很活泼的金属，其平衡电位为－，接近铝的平衡电位。
但是，在大气或水溶液中，钛表面上会立即形成一层保护很好的氧化膜，使其处于钝态，因而使其稳定电位（也称混合电位或腐蚀电位）远远偏向正值。
钛的腐蚀电位变化与材料本身和环境有关，酸液的性质，pH值，含氧量，材料的表面状态，热处理条件及合金化都会使其腐蚀电位发生变化（例：图2－1，30页）。
一种防铝合金和钛合金零件接触腐蚀的方法
一种防铝合金和钛合金零件接触腐蚀的方法防止铝合金和钛合金零件接触腐蚀的方法有很多。
下面我将从涂层保护、电化学保护和设备设计等方面介绍一些常见的防腐方法。
1.涂层保护：涂层可以提供物理隔离和电化学隔离保护。
常用的涂层有喷涂、热浸镀等。
但需要注意的是，在选择涂层时应考虑其与基材的兼容性和附着力。
此外，应注意修复受损涂层以保持保护性。
2.电化学保护：通过电偶极耦合实现零件的防腐保护。
包括阴极保护和阳极保护两种方式。
-阴极保护：采用阴极保护方法可以提供优异的腐蚀保护。
常用的阴极保护方法包括附加阴极保护、印刷电路板保护等。
-阳极保护：通过控制阳极过程来防止金属零件的腐蚀。
常用的阳极保护方法包括阳极氧化和阳极涂层等。
3.设备设计：在零件设计和制造过程中，应尽量避免使用不相容的材料和组装方式。
同时，应尽量减少金属间的电解接触，使用隔离垫片、嵌入式绝缘体等来隔离不同材质的零件。
此外，控制环境条件也是防止铝合金和钛合金零件腐蚀的重要措施，如控制湿度、温度等。
总之，防止铝合金和钛合金零件接触腐蚀的方法是多种多样的，
涂层保护、电化学保护和设备设计是常用的防腐手段。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的防腐方法，并严格按照相关操作规范进行操作，才能有效地保护铝合金和钛合金零件。
舰船用钛合金及其腐蚀防护
舰船用钛合金及其腐蚀防护一、引言舰船是海军最重要的装备，是海上运输、战斗的平台，用于建造舰船的材料要能耐海水、海洋大气的腐蚀，比强度高，塑韧性及加工工艺性好。
由于舰船整体结构复杂，所使用的材料量大，且品种、规格多。
选择性能优异的材料制作军舰是保证海军装备完整性和先进性的基础。
钛合金在舰船上得以应用，主要是基于钛合金的以下特性：很宽的强度范围，优异的机械性能，独特的物理性能（包括磁性能），较高的比强度和结构有效性，优异的耐腐蚀性能和耐冲刷腐蚀性能，优良的抗冲击性能，良好的可加工性和焊接性，合理的成本及有效性。
大量船用管系材料使用经验证实，管路系统中传统材料的使用寿命是有限的，其中，钢管路系统使用 1. 2 ～ 2 年后会发生腐蚀，CuNi 管路系统使用寿命为 6 ～ 8 年，而钛合金管路系统中的管、泵、阀、热交换器等设备可服役 40 年以上。
由于船用钛合金需在海洋环境中长期服役，设计船用钛合金时需综合考虑合金的强度、应力腐蚀断裂韧性、可焊性等。
二、国内外船用钛合金应用2. 1 俄罗斯船用钛合金应用俄罗斯护卫舰俄罗斯是世界上研制和使用船用钛合金最早的国家，也是船用钛合金使用范围最广泛、数量最多的国家。
主要包括 PT-7M、PT-1M、PT-3V、37、5V 钛合金及其相应的焊丝，并形成了490、585、686、785 MPa 等不同强度级别的船用钛合金产品。
，钛合金已被成功应用于舰船上的以下部件及设备中：深水立管、补给管、泵、过滤器、通海管路、饮用水管、钻井管和地下水管路、热交换器、柴油机独立消防泵和灭火系统、深水设备壳体、外井系统柔性管、压力容器、平台紧固接头的高强柔性拉伸部件、工艺溶液的管系和容器等，并相继在前苏联系列核动力破冰船“列宁号、”北极“号、”俄罗斯“号、”苏联“号和其他型号的舰船上使用。
前苏联系列核动力破冰船上的钛制蒸汽发生器，已安全使用 20 ～ 40 年，并且未发生任何严重破损。
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钛合金紧固件的腐蚀及其防护技术
作者：黄晓霞， 李荣强， 张艳霞， HUANG Xiao-xia， LI Rong-qiang， ZHANG Yan-xia
作者单位：中国兵器工业第五九研究所,重庆,400039
刊名：
材料保护
英文刊名：MATERIALS PROTECTION
年，卷(期)：2008,41(6)
被引用次数：3次
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引用本文格式：黄晓霞.李荣强.张艳霞.HUANG Xiao-xia.LI Rong-qiang.ZHANG Yan-xia钛合金紧固件的腐蚀及其防护技术[期刊论文]-材料保护 2008(6)。