Η εφαρμογή του τιτανίου στον τομέα των πλοίων

1. Το πυρηνικό υποβρύχιο είναι στην πρώτη γραμμή της διεθνούς τεχνολογίας έρευνας και παραγωγής σε πυρηνικά υποβρύχια κράματος τιτανίου και ήταν επίσης η πρώτη χώρα που χρησιμοποίησε το κράμα τιτανίου για να κατασκευάσει ανθεκτικά σε πίεση κελύφη. Κατά τη διάρκεια των περιόδων αιχμής, η ετήσια παραγωγή πλακών και σωλήνων και σωλήνων για τα υποβρύχια για τα υποβρύχια έφτασε στους 10000 τόνους, αντιπροσωπεύοντας το 30% έως 50% της ετήσιας παραγωγής επεξεργασμένων υλικών με κράμα τιτανίου. Ένα τυπικό παράδειγμα τιτανίου που χρησιμοποιείται στα πλοία είναι το πυρηνικό υποβρύχιο της ρωσικής τάξης τυφώνα, το οποίο έχει ένα εξωτερικό κέλυφος που κατασκευάζεται τιτανίου. Λόγω των στρατιωτικών αναγκών, υιοθετείται μια δομή διπλού κελύφους και το διπλό - κέλυφος στρώματος μετοχών 9000 τόνων τιτανίου, καθιστώντας το μη - μαγνητική, βαθιά καταδύσεις, γρήγορη ταχύτητα, χαμηλό θόρυβο και απαιτώντας λιγότερους χρόνους συντήρησης. Το σκάφος έχει μήκος 172,8m, με μέγιστο πλάτος 23,3 μ. Και ύψος 42,7 μ. Έχει μετατόπιση νερού 23200T και μετατόπιση κατάδυσης 33800T. Η ταχύτητα κατάδυσης είναι 50 χιλιόμετρα ανά ώρα και το μέγιστο βάθος κατάδυσης είναι 500μ. Ο συνεχής χρόνος καταδύσεων φτάνει τις 120 ημέρες. Το πλοίο ξεκίνησε την κατασκευή το 1977 και τέθηκε σε λειτουργία το 1981, διαδραματίζοντας καθοριστικό ρόλο στο ρωσικό ναυτικό.

2. Όλο το πλοίο τιτανίου
Το 1985, η Ιαπωνία Toho Titanium Company και η ναυπηγική κατασκευή Fujinobu δημιούργησαν από κοινού το "Mori Zhi Tian I" όλο το Titanium Speedboat, το οποίο ήταν πολύ δημοφιλές στις Ηνωμένες Πολιτείες για μια χρονική περίοδο. Το 1997, ξεκίνησε το "Titan Rapid" που κατασκευάστηκε από την Nippon Kogyo Corporation και έβαλε το Sail. Έχει μήκος περίπου 12 μέτρων και έχει μια όμορφη καμπύλη διαστάσεων, η οποία μπορεί να ελαχιστοποιήσει την αντίσταση πλοήγησης. Το Jiangteng Shipyard δημιούργησε δύο πλοία Titanium, το "δεύτερο Asahi Maru" και το "Akimaru", το 1998 και το 1999 αντίστοιχα. Τα πλεονεκτήματα είναι το ελαφρύ βάρος, η γρήγορη ταχύτητα, ο μικρός κινητήρας, το χαμηλό κόστος καυσίμου, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, η ανάγκη για επικάλυψη επιφάνειας και ο εύκολος καθαρισμός των προσαρτημάτων. Τα μειονεκτήματα είναι υψηλό κόστος υλικού, δύσκολη τεχνολογία επεξεργασίας και παραγωγής και αυστηρές απαιτήσεις προστασίας. Τα αποτελέσματα του δοκιμαστικού πλοίου δείχνουν καλή απόδοση όσον αφορά τη σταθερότητα ταχύτητας, τη δόνηση και τον θόρυβο.

3. Βαθιά κατάδυσης, σκάφη διάσωσης και εξαρτήματα πλοίου
Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία και η Γαλλία έχουν χτιστεί βαθιά - βυθίσματα της θάλασσας χρησιμοποιώντας κράματα τιτανίου και τιτανίου για την κατασκευή ανθεκτικών στην πίεση κελύφη. Μεταξύ αυτών, το TI - 6AL-2NB-1TA-0.8MO κράμα χρησιμοποιείται για την κατασκευή των κελύφη του αμερικανικού Aivin και Sea Cliff Deep-Sea Sompersibles. Το κράμα ELI TI-6AL-4V χρησιμοποιείται για μπάλες πλευστότητας στο γαλλικό SM97, το αμερικανικό Aivin, το ιαπωνικό Deep Sea 2000 και τα κελύφη διάσωσης των Deep Sea (DSRV) του ναυτικού του ναυτικού (DSRV).

4. "Jiaolong" υποβρύχιο
Το πρώτο ανεξάρτητα σχεδιασμένο και ολοκληρωμένο επανδρωμένο υποβρύχιο στην Κίνα, το Jiaolong, φαίνεται στο σχήμα 2 - 1. Η δοκιμή SEA 3759M ολοκληρώθηκε τον Ιούλιο του 2010 και την 1η Αυγούστου 2011, το "Jiaolong" ξεκίνησε επίσημα τις υποβρύχια επιχειρήσεις της σε βάθος 5180 εκατομμυρίων. Αυτό το βάθος κατάδυσης σημαίνει ότι το jiaolong μπορεί να φτάσει πάνω από το 70% του βυθού του κόσμου. Το διαστημικό σκάφος Jiaolong έχει σχεδιαστεί για να έχει βάθος 7000 μέτρων, το οποίο είναι το μεγαλύτερο στον κόσμο. Αναμένεται να διεξάγει μια δοκιμή θαλάσσιου επιπέδου 7000 μέτρων το 2012. Το πεδίο εφαρμογής της εργασίας καλύπτει το 99,8% των παγκόσμιων περιοχών των ωκεανών. Το επανδρωμένο βαθιά - Sea Diving Program προχωρά σταθερά. Το Deep - Sea Subtresible είναι το αποκορύφωμα της ανάπτυξης της τεχνολογίας των ωκεανών, παρόμοια με την επανδρωμένη μηχανική διαστημικής πτήσης, αντανακλώντας την ολοκληρωμένη τεχνολογική δύναμη μιας χώρας. Οι δραστηριότητες των επανδρωμένων υποβρυχίων που καλύπτουν την ηπειρωτική πλαγιά, τα βουνά, τους ηφαιστειακούς κρατήρες, τις ωκεανικές κορυφογραμμές και το ωκεάνιο δάπεδο και έχουν επιτύχει μεγάλο αριθμό ερευνητικών αποτελεσμάτων στη γεωχημεία, τη γεωφυσική και τη θαλάσσια βιολογία.

5.
Το Sonar Fairing από το κράμα τιτανίου έχει ανώτερη ολοκληρωμένη απόδοση και έχει εφαρμοστεί στα συστήματα σόναρ των ρωσικών πλοίων όπως το Kursk, το Minsk και το Κίεβο. Σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις για υποβρύχια και επιφανειακές εφαρμογές, υπάρχουν σήμερα δύο τύποι ακουστικών υλικών πλάκας κελύφους που χρησιμοποιούνται για εκτροπείς σόναρ σε κινεζικά ναυτικά σκάφη: ανοξείδωτο χάλυβα και ίνες - ενισχυμένο υαλοβάμβακα. Κατά τη διάρκεια της ένατης πενταετούς περιόδου σχεδίου, η Κίνα διεξήγαγε έρευνα σχετικά με την εφαρμογή των κραμάτων τιτανίου σε εκτροπείς σόναρ.

6.
Το υλικό της έλικας απαιτεί υψηλή αντοχή, καλή απόδοση κόπωσης σε μέσο θαλασσινού νερού, αντοχή στη διάβρωση διάβρωσης και σπηλαίωσης και το κράμα τιτανίου μπορεί να ανταποκριθεί στις παραπάνω περιεκτικές απαιτήσεις απόδοσης. Το αμερικανικό ναυτικό χρησιμοποίησε για πρώτη φορά διάμετρο 1500mm, τέσσερα αποσπώμενα αποσπάσματα από το κράμα τιτανίου σε υδροφόρια. Η Κίνα ανέπτυξε έλικες ταχύτητας υδροφορέλου το 1972 και έκτοτε παρήγαγε διάφορους τύπους έλικων κράματος τιτανίου με διαμέτρους που κυμαίνονται από 450mm έως 1100mm. Η μέγιστη διάμετρος που μπορεί να παραχθεί είναι 1200mm, με μάζα 130kg για σταθερά έλικες κράματος τιτανίου. Η μακροπρόθεσμη χρήση έχει δείξει ότι η διάρκεια ζωής των προσώπων κράματος τιτανίου είναι περισσότερο από 5 φορές εκείνη των ελικοειδών κράματος χαλκού.

7. Αντλίες, βαλβίδες και συστήματα σωληνώσεων
Οι αντλίες, οι βαλβίδες και οι σωλήνες σε πλοία, λόγω εξαιρετικά σκληρών συνθηκών εργασίας, έχουν μόνο διάρκεια ζωής 2 - 5 χρόνια για αγωγούς από χαλκό και ανοξείδωτο χάλυβα. Μετά την αντικατάσταση, το κράμα τιτανίου λειτουργεί καλά και είναι κατάλληλο για αγωγούς υψηλής ταχύτητας υδάτων. Το πρότυπο διάρκειας ζωής των ρωσικών πλοίων καθορίζει τρεις απαιτήσεις ηλικίας, δηλαδή την περίοδο για την πρώτη επισκευή αποβάθρας (8-9 έτη). Η διάρκεια ζωής δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 15 χρόνια. Όλα τα επίπεδα πλοίων υποχρεούνται να λειτουργούν αξιόπιστα για 25 έως 30 χρόνια καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής τους.

8.
Η Ρωσία χρησιμοποιεί κράμα τιτανίου αντί για ανοξείδωτο χάλυβα για την κατασκευή ατμομηχανών, τους εναλλάκτες θερμότητας και τους ψύκτες για πλοία, ξεπερνώντας τη βλάβη της διάβρωσης. Η μονάδα ισχύος των υφιστάμενων ατομικών παγετών της Ρωσίας χρησιμοποιεί ευρέως ατμομηχανές τιτανίου.