電力機器におけるチタン合金

電力機器へのチタン合金の応用が徐々に現れてきています。これは、高性能、耐久性、環境に優しいソリューションを目指す業界の動きを反映しています。{0}

1. 原子力設備

• 原子炉冷却管、復水器熱交換管、制御棒駆動機構筐体
• Gr5 (Ti-6Al-4V)、Ti-32Mo、Ti-6-2-4-2
• 耐食性、耐高温性（300～500度）、高強度、軽量。
• 核グレードの材料認証（ASME セクション III）を満たし、溶接中の水素含有量を制御します。表面欠陥がないこと（超音波検査）

2. ガスタービン

• コンプレッサーブレード/インペラ、燃焼室ライナー、排気システムコンポーネント
• Gr5 (Ti-6Al-4V)、Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-10V-2Fe-3Al)
• 高温耐酸化性（500～600 度）、耐疲労性、軽量（回転慣性の低減）-
• 溶液時効処理が必要。耐酸化性を高める表面コーティング（Al-Siコーティング）。厳密な粒度管理（50μm以下）

3. 風力発電機

• ナセルフレーム構造部品、ハブ接続フランジ、洋上風力タービンタワーファスナー
• Gr23 (Ti-6Al-4V ELI)、Ti-6Al-7Nb
• 耐海洋腐食性、高強度 (鋼と比較して 30%+ 軽量化)、耐疲労性
• オフショア用途には陰極防食が必要です (犠牲陽極と組み合わせて)。ファスナーは予圧要件 (1000MPa 以上) を満たす必要があります。低温靱性-（-40度の衝撃エネルギー20J以上）

4. 高電圧送電設備-

• 避雷器ハウジング、絶縁体マンドレル（高電圧直流）、送電線継手
• Gr5 (Ti-6Al-4V)、Ti-Ni 形状記憶合金
• 絶縁適合性（電界分布に影響を与えない）、耐大気腐食性（酸性雨・産業粉塵）、耐衝撃性
• 表面絶縁コーティング（エポキシ樹脂）高い寸法精度。断熱材との熱膨張係数の一致 (10-11/度)

5. エネルギー貯蔵装置

• フローバッテリー電極フレーム、エネルギー貯蔵容器構造部品（屋外用）、電解液供給パイプ
• Ti-3Al-2.5V、Gr5（Ti-6Al-4V）
• 耐電解質腐食性、軽量、良好なシール性
• 電極材料（カーボンクロス）との適合性（化学反応なし）。パイプ溶接では気孔は許可されません。耐熱温度範囲。

• 原子力部門: 第 3 世代原子力発電所 (AP1000) の冷却システムにはチタン合金が必要です。{0}その耐食性により、パイプの耐用年数が 15 年から 30 年以上に延長され、運用およびメンテナンスのコストが 40% 以上削減されます。

• 洋上風力発電: チタン合金の留め具と構造部品は鋼の腐食の問題を解決し、交換頻度を減らし、プロジェクトの総ライフサイクル コストを 25%-30% 削減します。{0}}海外のハイエンド風力発電プロジェクトに推奨される材料です。

• 新しいエネルギーへの移行: 「カーボンニュートラル」の世界的な進展に伴い、風力発電、エネルギー貯蔵、太陽光発電補助装置におけるチタン合金の用途の成長率は年間 15% 以上に達しています。