铜合金在舰船上的应用

铜具有良好的耐海水腐蚀性能, 溶入水中的铜离子有杀菌作用, 可以防止海洋生物污损, 在海运业上的应用已有较长的历史, 并取得了非常好的效果。在舰船上主要用作螺旋桨、冷凝器、海水管系、泵阀及结构件等。如:紫铜、铝青铜、锰青铜、硅青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌铅铜合金)、白铜等近20 种铜合金在舰船上获得应用, 用量有逐渐增加的趋势。

1. 螺旋桨

制造螺旋桨的材料有铜合金、钛合金、铸钢等, 其中铜合金(如锰青铜和镍铝青铜、高锰铝青铜)强度高、耐腐蚀、易于加工, 故应用较广。常用的铜螺旋桨材料主要有:ZHMn55-3-1 、ZHA167-5-2-2 、ZQA112-8-3-2 、ZQA19-4-2-2 、ZQA114-8-3-2 、Mn-Cu 基高阻尼合金等。

2. 冷凝器

冷却设备是舰船海水冷却系统的重要组成部分。冷凝管在我国造船工业中的用量较大, 约6万t/a 。舰船用铜合金冷凝管主要包括BFe30-1-1 、BFel0-1-1 白铜管、HSn70-1 锡黄铜管和HA177-2 铝黄管。HSn70-1 锡黄铜管被称为“海军黄铜” , 具有卓越的耐蚀性能及较高的强度。

3. 通海系统、波纹管、法兰

舰船海水管系是舰船推进保障系统、发电机组保障系统和辅助系统的重要组成部分, 对于保证舰船动力装置、辅助机械和设备的正常工作具有重要的作用。管系材质的耐蚀性是影响海水管系腐蚀破坏的主要因素。目前可供海水管系选择的材质有:紫铜管、无缝钢管、B10 、B30 、双相不锈钢管等。

4. 导电用铜

船上复杂的电气设备, 发动机、电动机、通讯系统等几乎完全依靠铜和铜合金来工作。舰船的计算机微处理器大规模集成电路, 分布着千万个相互连接的芯片, 要通过引线框架材料和印刷电路组装起来才能进行工作。这些电子元器件一般采用高精铜带、锡磷青铜带QSn6.5-0.1 、T2 导电缆带、电真空无氧铜TU1 空芯导线、异型铜材、导电铜排等。

5. 小型铸件

此类铸件主要分为锡青铜制品、铅青铜制品、硅黄铜制品及高铝黄铜制品等。具体产品有阀门、弯头、船用阀门、机械零件等数百个品种。船用青铜截止阀阀体采用ZQSn10-2, 阀杆采用QA19-2 , 阀瓣盖与阀瓣用ZQSn10-2 , 阀杆螺母材料为QA1l0-3-1.5 等青铜合金。

随着舰船装备技术的不断发展, 铜合金在舰船上获得应用, 用量有逐渐增加的趋势。未来战船向高航速、隐身性、机动性、高续航能力以及全电力方面发展。开发出具有高强高导、耐海水腐蚀性能良好、抗应力腐蚀、高流速极限的铜合金舰船材料是未来高性能舰船开发的保障。