Aplicació del titani al camp de vaixells
El titani i els aliatges de titani s'utilitzen àmpliament en submarins nuclears, submergibles profunds, trencaglaços atòmics, hidroplans, aerodeslizadors, dragamines, hèlixs d'hèlix, antenes de fuet, canonades d'aigua de mar, condensadors, intercanviadors de calor, dispositius acústics i equips de lluita contra incendis superiors.
Les petxines resistents a la pressió de titani s'utilitzen principalment en submergibles d'aigües profundes, i les petxines resistents a la pressió de titani s'utilitzen en diferents graus a casa i a l'estranger. Per exemple, el submergible profund "Sea Cliff" als Estats Units està equipat amb una cabina d'observació de titani i una cabina de control, i la profunditat de busseig pot arribar als 6100 m. La Xina també ha aconseguit grans èxits en tecnologia submergible profunda. El submergible profund "Jiaolong" dissenyat pel meu país ha submergit a una profunditat de més de 5000 m. però en
Rússia és l'única que utilitza una gran quantitat de titani en grans submarins. Els sis submarins nuclears "Typhoon" que fabrica principalment inclouenBarra de titani industrial, Ti64, Ti64ELI, Ti-6Al-2Nb-1Ta{-0,8Mo, Ti-3Al{-2,5V, IIT {{ 10}}B, IIT-7M, etc.
1. Submarí nuclear
Rússia és un líder internacional en la investigació i la tecnologia de fabricació de submarins nuclears d'aliatge de titani, i també és el primer país a utilitzar l'aliatge de titani per construir carcassas resistents a la pressió. Durant el període màxim, la producció anual de plaques gruixudes i canonades d'aliatge de titani per a submarins va assolir les 10,000 tones, que representen entre el 30% i el 50% de la producció anual de materials processats d'aliatge de titani. Des de la dècada de 1960, Rússia ha desenvolupat quatre generacions de submarins nuclears. El primer submarí nuclear de titani K162 del món es va llançar el desembre de 1968. Fa més de 30 anys que està en funcionament. Ha estat a diversos oceans i ha suportat diferents càrregues i ambients. No hi ha hagut mai cap accident. Rússia va construir el primer submarí nuclear de classe "ALFA" l'any 1970 i en va construir sis més als anys setanta i vuitanta, cadascun amb unes 3 000 tones de titani i una profunditat màxima d'immersió de 914 m. És lleuger, ràpid i té una bona maniobrabilitat. Un exemple típic de l'ús del titani als vaixells és el submarí nuclear rus de classe Typhoon, que té una closca feta de titani metall. A causa de les necessitats militars, adopta una estructura de doble casc. La carcassa de doble capa comparteix 9000 t de titani, la qual cosa la fa no magnètica, immersió profunda, té els avantatges de velocitat ràpida, baix soroll i menys temps de manteniment. La longitud del vaixell és de 172,8 m, l'amplada màxima és de 23,3 m, l'alçada és de 42,7 m, el desplaçament d'aigua és de 232001 t, el desplaçament submergit és de 33800 t, la velocitat submergida és de 50 km per hora, la profunditat màxima submergida és de 500 m i el temps continu submergit arriba als 120 dies. El vaixell va començar la construcció l'any 1977 i va entrar en servei l'any 1981. Té un paper fonamental a l'armada russa.
2. Tot vaixell de titani
El 1985, la japonesa Toho Titanium Co., Ltd. i Fujishin Shipbuilding Co., Ltd. van construir conjuntament la llanxa ràpida de titani "Molizhitian II", que va ser molt popular als Estats Units durant un període de temps. El 1997, es va llançar la llanxa ràpida "Titan Express" fabricada per Nissun Industry Co., Ltd. La longitud del vaixell és d'uns 12 m. La forma del casc és una bella corba tridimensional, que pot minimitzar la resistència a la navegació. El 1998 i el 1999, Eto Shipbuilding Co., Ltd. va fabricar dos vaixells totalment de titani, el "Segon Asahi Maru" i el "Shao Maru". Els avantatges són el pes lleuger, la velocitat ràpida, el motor petit, el baix cost del combustible, les baixes emissions de diòxid de carboni, no es requereix cap recobriment superficial i els accessoris són fàcils de netejar. Els desavantatges són l'alt cost del material, la difícil tecnologia de processament i fabricació i estrictes requisits de protecció. Els resultats de la prova del vaixell mostren que el rendiment del vaixell, com ara l'estabilitat de la velocitat, la vibració i el soroll, és molt bo.
3. Submergibles profunds, vaixells de rescat i components de vaixells
Els Estats Units, el Japó i França van construir successivament submergibles profunds, utilitzant barra de titani industrial i aliatge de titani per fabricar closques resistents a la pressió. Entre ells, l'aliatge Ti-6Al-2Nb{-1Ta{-0.8Mo s'utilitza per fabricar les closques dels submergibles nord-americans Aivin i Sea-Clifi; l'aliatge Ti-6Al{-4V ELI s'utilitza per a les boles de flotabilitat del francès SM97 i del nord-americà Aivin, el "Deep Sea 2000" del Japó, la closca del vaixell de rescat en mar profund de la Marina dels EUA (DSRV). ), pilotes de flotabilitat, etc.
4. Submergible "Jiaolong".
A la figura 2-1 es mostra el primer submergible tripulat "Jiaolong" autodissenyat i autointegrat del meu país. El juliol de 2010, es va completar la prova de mar de 3759 m, i l'1 d'agost de 2011, el "Jiaolong" va començar oficialment a una profunditat de 5180 m Aquest treball submarí. Aquesta profunditat d'immersió significa que el "Jiaolong" pot arribar a més del 70% del fons marí del món. La profunditat de disseny de "Jiaolong" és de 7000 m, la primera del món, i s'espera que el 2012 realitzi proves de mar a 7000 m. L'abast del treball cobreix el 99,8% de la superfície oceànica global. el programa de busseig profund tripulat del meu país està avançant de manera constant. Els submergibles d'aigües profundes són les altures dominants del desenvolupament de la tecnologia marina. De manera similar als projectes de vols espacials tripulats, reflecteixen la força tècnica integral d'un país. S'han aconseguit un gran nombre de resultats de recerca en geoquímica, geofísica i biologia marina.
5. Cúpula del sonar
La cúpula de sonar d'aliatge de titani té un rendiment integral superior i s'ha utilitzat en els sistemes de sonar de vaixells russos com ara "Kursk", "Minsk" i "Kyiv". Segons els diferents requisits d'aplicacions submarines i superficials, hi ha bàsicament dos tipus de materials permeables al so per a les plaques de closca seleccionades per la cúpula del sonar dels vaixells navals xinesos en servei actualment, un és d'acer inoxidable i l'altre és de fibra. fibra de vidre reforçada. Durant el període del "novè pla quinquennal", el meu país va dur a terme un treball de recerca sobre l'aplicació d'aliatges de titani a la cúpula del sonar del vaixell.
6. Hèlix
Els materials de l'hèlix requereixen una gran resistència, un bon rendiment a la fatiga en medi d'aigua de mar i resistència a l'erosió i la corrosió per cavitació. Els aliatges de titani poden complir els requisits de rendiment complets anteriors. La Marina dels Estats Units va utilitzar per primera vegada una hèlix d'aliatge de titani supercavitant desmuntable de 1500 mm de diàmetre i de quatre fulles en vaixells de hidroala. El 1972, el nostre país va desenvolupar hèlixs de vaixells ràpids amb hidroala i ha produït diverses hèlixs d'aliatge de titani amb un diàmetre de 450 ~ 1100 mm. El diàmetre màxim pot ser de 1200 mm i una hèlix fixa d'aliatge de titani amb una massa de 130 kg. L'ús a llarg termini mostra que la vida útil de les hèlixs d'aliatge de titani és més de 5 vegades la de les hèlixs d'aliatge de coure.
7. Bombes marines, vàlvules i sistemes de canonades
Les bombes, vàlvules i canonades del vaixell, a causa de les dures condicions de treball, les canonades de coure i acer inoxidable només tenen una vida útil de 2 a 5 anys. Després de la substitució, l'aliatge de titani funciona bé i és adequat per a canonades d'aigua de mar dinàmiques d'alt cabal. L'estàndard de vida útil del gasoducte de vaixells de Rússia estipula tres anys de requisits, és a dir, el període per primera vegada per entrar al moll per al manteniment (8 ~ 9 anys); la vida útil no ha de ser inferior a 15 anys; Funcionament fiable durant 25 ~ 30 anys.
8. Vaixell de propulsió atòmica
Rússia va utilitzar la barra de titani industrial en lloc d'acer inoxidable per fabricar màquines de vapor, intercanviadors de calor i refrigeradors dels vaixells, superant els danys de corrosió. Les màquines de vapor de titani s'utilitzen àmpliament a la central elèctrica dels trencagels de motor atòmic existents a Rússia.
