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鈦在艦船工業中的應用

時間：2021-02-25 07:30:19 點擊：156次

鈦在艦船工業中的應用，主要利用其優良的耐腐蝕性能，還有低密度、記憶性、無磁性等。

鈦及鈦合金廣泛應用于核潛艇、深潛器、原子能破冰船、水翼船、氣墊船、掃雷艇，以及螺旋槳推進器、鞭狀天線、海水管路、冷凝器、熱交換器、聲學裝置、消防設備上等。

主要應用的合金有:工業純鈦、Ti-6AI-4V、 Ti-6AI-4V ELI、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0. 8Mo、Ti-3 Al-2.5V以及IT-3B (Ti-4Al-2V)，IIT-7M (T-2A1-2. 5Zr)。

(1) 核潛艇。俄羅斯在建造鈦合金核潛艇研究和制造技術上，處于國際領先地位，也是用鈦合金最先建造耐壓殼體的國家。高峰時期，潛艇用鈦合金厚板和管材的年產量曾達萬噸，占鈦合金加工材年產量的30%~50%。從20世紀60年代起，俄羅斯研制的核潛艇已有4代，俄羅斯于1970年建造第一艘"ALFA"級核潛艇，70~80年代又相繼造了6艘，每艘用鈦約3000t。鈦在船舶上使用的典型例子是俄羅斯臺風級核潛艇，它擁有鈦金屬制造的外殼，因軍事需要，采用雙殼結構，其雙層外殼共用鈦9000t，使其具有了無磁性、下潛深、航速快、噪聲小、維修次數少等優點。

(2)全鈦船。日本在制造鈦船方面有很好的實踐經驗。20世紀90年代，東邦鈦公司、日生工業公司、藤新造船所、江藤造船所等都曾建造了全鈦漁船或快艇。全鈦船的優點是質量輕、速度

快、發動機小、燃料費用少、二氧化碳排量少、不需要表面涂層、附著物易清理等，缺點是材料成本高、加工制造技術難度大、保護要求嚴。試船的結果顯示船速穩定性振動和噪聲等性能都很好。

(3)原子動力船。俄羅斯使用鈦合金代替不銹鋼制造艦船的蒸汽發動機、熱交換器、冷卻器，克服了腐蝕破壞。俄羅斯現有原子動力破冰船的動力裝置廣泛使用鈦制蒸汽發動機。使用鈦合金可使其發動機使用壽命延長數10倍以上

(4)深潛器、救援艇的相關部件。美國、日本、法國先后都建造深潛器，采用鈦和鈦合金制造耐壓殼體。其中，有美國Aivin號、Sea-Cliff 號深潛器，法國SM97號、日本“深海2000”號，還有美國海軍深海救援艇等都有鈦制部件。

(5)聲納導流罩。鈦合金聲納導流罩綜合性能優越，被應用于俄羅斯“庫爾斯克號”、“明斯克”、“ 基輔”號航空母艦的聲納系統中。根據水下、水面應用的要求不同，目前我國海軍在役艦艇聲納導流罩所選用的殼板透聲材料基本有兩種，一種是不銹鋼，另一種是纖維增強的玻璃鋼。

(6)螺旋槳。螺旋槳材料要求強度高，在海水介質中疲勞性能好、耐沖刷和空泡腐蝕、鈦合金可滿足上述綜合性能要求。美國海軍首先在水翼艇上使用直徑為1500mm、四葉可拆式超空泡鈦合金螺旋槳。我國于1972年研制成水翼快艇螺旋槳，至今已生產直徑為450~1100mm各類鈦合金螺旋槳，最大可生產直徑為1200mm、質量達130kg的固定鈦合金螺旋槳。長期使用表明，鈦合金螺旋槳使用壽命超過銅合金槳的5倍以上。

(7)艦船泵、閥及管系。艦艇上的泵、閥及管子，由于工作條件非常惡劣，使用銅、不銹鋼制造管路只有2~5年壽命，更換后鈦合金后效果良好，適用于高流速的動海水管路。俄羅斯的艦船管路的壽命標準規定了三個年限要求，即第一次進船塢維修的期限為8~9年;服役壽命應不少于15年;全壽命要求所有等級艦船應在25~ 30年期間可靠運行。

鈦在艦船工業中的應用

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