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钛板及钛合金广泛应用于各类船舰

2020/8/5

钛板及钛合金具有密度小、比强度高、屈强比高、良好的塑韧性,钛的导热性小,延伸率高等特点。钛稳定性太好,很难开发冶炼,甚至拿来使用,所以大家见的不多自然就会这么认为,实际上,钛的储藏量占据地区的0.6%,占据第九位,储藏量非常庞大。钛的活性很低是要看情况的,钛在常温空气中非常稳定,不易发生任何反应,但是在高温下化学活性很强,能轻易和很多气体产生反应。钛是一种金属,导热性自然也不慢,不过相对而言比我们常见的一些金属要慢的多,从目前的数据来看,钛的导热性和不锈钢比较接近,大约是铝的十四分之一,大约是铁的五分之一,在汽车行业具有很大的运用潜力。

钛板在舰船工业中的应用,主要利用其优良的耐腐蚀性能,还有低密度、记忆性、无磁性等。钛及钛合金广泛应用于核潜艇、深潜器、原子能破冰船、水翼船、气垫船、扫雷艇,以及螺旋桨推进器、鞭状天线、海水管路、冷凝器、热交换器、声学装置、消防设备上等。主要应用的钛合金有:工业纯钛、Ti-SARV、Ti-6A1-4VELKTi-6Al-2Nb-Ta-0.8Mo、Ti-3AI-2.5V以及Ti-3B(Ti-4A1-2V),nT-7M(Ti-2Al-2.5Zr)。

(1)全钛船。F1本在制造钛船方面有很好的实践经验。20世纪90年代,东邦钛公司、日生工业公司、藤新造船所、江藤造船所等都曾建造了全钛渔船或快艇。全钛船的优点是质量轻、速度快、发动机小、燃料费用少、二氧化碳排量少、不需要表面涂层、附着物易清理等,缺点是材料成本高、加工制造技术难度大、保护要求严。试船的结果显示船速稳定性振动和噪声等性能都很好。

(2)原子动力船。俄罗斯使用钛合金代替不锈钢制造舰船的蒸汽发动机、热交换器、冷却器.克服了腐蚀破坏。俄罗斯现有原子动力破冰船的动力装置广泛使用钛制蒸汽发动机。使用钛合金可使其发动机使用寿命延长数10倍以上。

(3)螺旋桨。螺旋桨材料要求强度高,在海水介质中疲劳性能好、耐冲刷和空泡腐蚀.钛合金可满足上述综合性能要求。美国海军首先在水翼艇上使用直径为1500mm、四叶可拆式超空泡钛合金螺旋桨。我国于1972年研制成水翼快艇螺旋桨.至今已生产直径为450-1700mm各类钛合金螺旋桨,M大可生产直径为1200mm、质量达130kg的固定钛合金螺旋桨。长期使用表明,钛合金螺旋桨使用寿命超过铜合金桨的5倍以上。

(4)舰船泵、阀及管系。舰艇的泵、阀及管子,由于工作条件非常恶劣,使用铜、不锈钢制造管路只有2-5年寿命,更换后钛合金后效果良好,适用于高流速的动海水管路。俄罗斯的舰船管路的寿命标准规定了三个年限要求,即第一次进船坞维修的期限为8-9年;服役寿命应不少于15年;全寿命要求所有等级舰船应在25-30年期间可靠运行。


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