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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**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**系统、发电机组**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**。