Toepassing van titanium op scheepsgebied
Titanium en titaniumlegeringen worden veel gebruikt in kernonderzeeërs, diepe duikboten, atoomijsbrekers, draagvleugelboten, hovercrafts, mijnenvegers, propellerpropellers, zweepantennes, zeewaterpijpleidingen, condensors, warmtewisselaars, akoestische apparaten en superieure brandbestrijdingsapparatuur.
Drukbestendige schalen van titanium worden voornamelijk gebruikt in diepzeeduikboten, en drukbestendige schalen van titanium worden in verschillende mate in binnen- en buitenland gebruikt. De diepe duikboot "Sea Cliff" in de Verenigde Staten is bijvoorbeeld uitgerust met een observatiecabine van titanium en een controlecabine, en de duikdiepte kan 6100 meter bereiken. China heeft ook grote successen geboekt op het gebied van diepzeetechnologie. De door mijn land ontworpen diepe duikboot "Jiaolong" is tot een diepte van meer dan 5000 meter gedoken. maar binnen
Rusland is het enige land dat een grote hoeveelheid titanium gebruikt in grote onderzeeërs. De zes door haar vervaardigde kernonderzeeërs "Typhoon" omvatten voornamelijk:Industriële titanium staaf, Ti64, Ti64ELI, Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-3Al-2.5V, IIT {{ 10}}B, IIT-7M, enz.
1. Kernonderzeeër
Rusland is een internationale leider op het gebied van onderzoek en productietechnologie voor kernonderzeeërs van titaniumlegeringen, en is ook het eerste land dat titaniumlegeringen gebruikt om drukbestendige granaten te bouwen. Tijdens de piekperiode bereikte de jaarlijkse productie van dikke platen en pijpen van titaniumlegeringen voor onderzeeërs 10,000 ton, goed voor 30% tot 50% van de jaarlijkse productie van met titaniumlegeringen verwerkte materialen. Sinds de jaren zestig heeft Rusland vier generaties kernonderzeeërs ontwikkeld. 's Werelds eerste volledig uit titanium bestaande kernonderzeeër K162 werd in december 1968 gelanceerd. Hij is al meer dan 30 jaar in gebruik. Hij is in verschillende oceanen geweest en heeft verschillende belastingen en omgevingen doorstaan. Er zijn nooit ongelukken gebeurd. Rusland bouwde de eerste kernonderzeeër van de ALFA-klasse in 1970 en bouwde er in de jaren zeventig en tachtig nog zes, elk met ongeveer 3,000 ton titanium en een maximale duikdiepte van 914 meter. Hij is licht, snel en goed manoeuvreerbaar. Een typisch voorbeeld van het gebruik van titanium op schepen is de Russische kernonderzeeër Typhoon, die een schaal heeft van titaniummetaal. Vanwege militaire behoeften heeft het een dubbelwandige structuur. De dubbellaagse schaal bevat 9000 ton titanium, waardoor deze niet-magnetisch is en diep duikt. Het heeft de voordelen van hoge snelheid, laag geluidsniveau en minder onderhoudstijden. De lengte van de boot is 172,8 m, de maximale breedte is 23,3 m, de hoogte is 42,7 m, de waterverplaatsing is 232.001 ton, de waterverplaatsing onder water is 33800 ton, de ondergedompelde snelheid is 50 km per uur, de maximale ondergedompelde diepte is 500 meter, en de continue ondergedompelde tijd bereikt 120 dagen. De bouw van de boot begon in 1977 en werd in 1981 in de vaart genomen. De boot speelt een cruciale rol bij de Russische marine.
2. Volledig titaniumboot
In 1985 bouwden het Japanse Toho Titanium Co., Ltd. en Fujishin Shipbuilding Co., Ltd. gezamenlijk de volledig uit titanium bestaande speedboot "Molizhitian II", die een tijdlang erg populair was in de Verenigde Staten. In 1997 werd de speedboot "Titan Express", vervaardigd door Nissun Industry Co., Ltd., gelanceerd. De lengte van het schip is ongeveer 12 meter. De vorm van de romp is een prachtige driedimensionale curve, waardoor de vaarweerstand kan worden geminimaliseerd. In 1998 en 1999 vervaardigde Eto Shipbuilding Co., Ltd. twee volledig titanium schepen, de "Second Asahi Maru" en "Shao Maru". De voordelen zijn licht van gewicht, hoge snelheid, kleine motor, lage brandstofkosten, lage kooldioxide-uitstoot, er is geen oppervlaktecoating vereist en de hulpstukken zijn gemakkelijk schoon te maken. De nadelen zijn hoge materiaalkosten, moeilijke verwerkings- en productietechnologie en strikte beschermingseisen. Uit de resultaten van de scheepstest blijkt dat de prestaties van het schip, zoals snelheidsstabiliteit, trillingen en geluid, zeer goed zijn.
3. Diepe duikboten, reddingsboten en scheepsonderdelen
De Verenigde Staten, Japan en Frankrijk bouwden achtereenvolgens diepe duikboten, waarbij ze gebruik maakten van Industrial Titanium Bar en titaniumlegering om drukbestendige granaten te maken. Onder hen wordt de Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo-legering gebruikt om de granaten van de Amerikaanse Aivin- en Sea-Clifi-onderzeeërs te vervaardigen; de Ti-6Al-4V ELI-legering wordt gebruikt voor de drijfballen van de Franse SM97 en de Amerikaanse Aivin, de Japanse "Deep Sea 2000", de schaal van het Deep Sea Rescue Vessel (DSRV) van de Amerikaanse marine ), drijfballen, enz.
4. "Jiaolong" onderwaterschip
De eerste zelfontworpen en zelfgeïntegreerde bemande onderzeeër "Jiaolong" van mijn land wordt weergegeven in figuur 2-1. In juli 2010 werd de proefvaart op 3759 meter voltooid en op 1 augustus 2011 begon de "Jiaolong" officieel op een diepte van 5180 meter met dit onderzeese werk. Deze duikdiepte betekent dat de "Jiaolong" meer dan 70% van de zeebodem van de wereld kan bereiken. De ontwerpdiepte van "Jiaolong" is 7000 meter, 's werelds eerste, en er wordt verwacht dat er in 2012 proefvaarten op 7000 meter niveau zullen worden uitgevoerd. De reikwijdte van het werk bestrijkt 99,8% van het mondiale oceaangebied. Het bemande diepduikprogramma van mijn land vordert momenteel gestaag. Diepzee-onderzeeërs zijn de toonaangevende hoogten van de ontwikkeling van mariene technologie. Net als bemande ruimtevaartprojecten weerspiegelen ze de uitgebreide technische kracht van een land. Op het gebied van de geochemie, geofysica en mariene biologie zijn een groot aantal onderzoeksresultaten behaald.
5. Sonarkoepel
De sonarkoepel van titaniumlegering levert superieure uitgebreide prestaties en is gebruikt in de sonarsystemen van Russische schepen zoals "Koersk", "Minsk" en "Kiev". Volgens de verschillende eisen van onderwater- en oppervlaktetoepassingen zijn er in principe twee soorten geluiddoorlatende materialen voor de schaalplaten, geselecteerd door de sonarkoepel van Chinese marineschepen die momenteel in gebruik zijn: de ene is van roestvrij staal en de andere is van glasvezel. versterkte glasvezel. Tijdens de periode van het "Negende Vijfjarenplan" heeft mijn land onderzoek verricht naar de toepassing van titaniumlegeringen op de sonarkoepel van schepen.
6. Propeller
Propellermaterialen vereisen hoge sterkte, goede vermoeidheidsprestaties in zeewatermedium en weerstand tegen erosie en cavitatiecorrosie. Titaniumlegeringen kunnen aan de bovenstaande uitgebreide prestatie-eisen voldoen. De Amerikaanse marine gebruikte voor het eerst een afneembare supercaviterende propeller van titaniumlegering met een diameter van 1500 mm en vier vleugels op draagvleugelboten. Ons land ontwikkelde in 1972 propellers voor speedboten voor draagvleugelboten en produceerde diverse propellers van titaniumlegering met een diameter van 450 ~ 1100 mm. De maximale diameter kan 1200 mm zijn en een vaste propeller van titaniumlegering met een massa van 130 kg. Uit langdurig gebruik blijkt dat de levensduur van propellers van titaniumlegering meer dan vijf keer zo lang is als die van propellers van koperlegering.
7. Scheepspompen, kleppen en leidingsystemen
De pompen, kleppen en leidingen op het schip, door de zeer zware werkomstandigheden hebben de leidingen van koper en RVS slechts een levensduur van 2 tot 5 jaar. Na vervanging werkt de titaniumlegering goed en is geschikt voor high-flow dynamische zeewaterleidingen. De levensduurnorm van de Russische scheepspijpleiding schrijft drie jaar eisen voor, dat wil zeggen de periode waarin de dok voor het eerst wordt betreden voor onderhoud (8-9 jaar); de levensduur mag niet minder zijn dan 15 jaar; Betrouwbare werking gedurende 25~30 jaar.
8. Atoomaangedreven schip
Rusland gebruikte industriële titaniumstaven in plaats van roestvrij staal om stoommachines, warmtewisselaars en koelers van schepen te vervaardigen, waardoor corrosieschade werd overwonnen. Titaniumstoommachines worden veel gebruikt in de energiecentrale van de bestaande atoomaangedreven ijsbrekers in Rusland.
