Titāna pielietojums kuģu jomā

Titānu un titāna sakausējumus plaši izmanto kodolzemūdenēs, dziļās zemūdenēs, atomu ledlaužos, zemūdens spārnos, gaisa kuģos, mīnu meklētājos, dzenskrūves dzenskrūvēs, pātagas antenās, jūras ūdens cauruļvados, kondensatoros, siltummaiņos, akustiskās ierīcēs un augstākās klases ugunsdzēsības iekārtās.

 

Spiedienizturīgos titāna apvalkus galvenokārt izmanto dziļjūras zemūdens kuģos, un titāna spiediena izturīgos korpusus dažādās pakāpēs izmanto gan mājās, gan ārvalstīs. Piemēram, dziļi iegremdējamais "Sea Cliff" ASV ir aprīkots ar titāna novērošanas kabīni un vadības kabīni, un niršanas dziļums var sasniegt 6100m. Ķīna ir guvusi lielus sasniegumus arī dziļi iegremdējamo tehnoloģiju jomā. Manas valsts projektētais dziļi zemūdens kuģis "Jiaolong" ir ieniris vairāk nekā 5000 m dziļumā. bet iekšā

 

Krievija ir vienīgā, kas lielās zemūdenēs izmanto lielu daudzumu titāna. Sešas tās ražotās kodolzemūdenes "Typhoon" galvenokārt ietverRūpnieciskais titāna stienis, Ti64, Ti64ELI, Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-3Al-2.5V, IIT {{ 10}}B, IIT{11}}M utt.

 

1. Kodolzemūdene

 

Krievija ir starptautisks līderis titāna sakausējuma kodolzemūdeņu izpētes un ražošanas tehnoloģijās, kā arī pirmā valsts, kas izmanto titāna sakausējumu spiediena izturīgu korpusu izgatavošanai. Augstākā laika periodā titāna sakausējuma biezo plākšņu un cauruļu gada produkcija zemūdenēm sasniedza 10,{2}} tonnas, kas veido 30% līdz 50% no titāna sakausējuma apstrādāto materiālu gada produkcijas. Kopš 1960. gadiem Krievija ir izstrādājusi četras paaudzes kodolzemūdenes. Pasaulē pirmā pilnībā titāna kodolzemūdene K162 tika nolaista 1968. gada decembrī. Tā darbojas jau vairāk nekā 30 gadus. Tas ir bijis dažādos okeānos un ir izturējis dažādas slodzes un vides. Nekad nav notikušas avārijas. Krievija uzbūvēja pirmo "ALFA" klases kodolzemūdeni 1970. gadā un vēl sešas 1970. un 1980. gados, katra ar aptuveni 3,{14}} tonnām titāna un maksimālo niršanas dziļumu 914 m. Tas ir viegls, ātrs un ar labu manevrēšanas spēju. Tipisks titāna izmantošanas piemērs uz kuģiem ir Krievijas Typhoon klases kodolzemūdene, kuras korpuss ir izgatavots no titāna metāla. Militāro vajadzību dēļ tas izmanto dubultkorpusa struktūru. Divslāņu apvalkam ir 9000 tonnas titāna, padarot to nemagnētisku, dziļi nirstošu, tā priekšrocības ir liels ātrums, zems trokšņa līmenis un mazāks apkopes laiks. Laivas garums ir 172,8 m, maksimālais platums 23,3 m, augstums 42,7 m, ūdensizspaids 232 001 t, iegremdēšanas ūdensizspaids 33 800 t, iegremdēšanas ātrums 50 km stundā, maksimālais iegremdēšanas dziļums 500 m, un nepārtrauktais iegremdēšanas laiks sasniedz 120 dienas. Laiva tika sākta būvēt 1977. gadā un nodota ekspluatācijā 1981. gadā. Tai ir galvenā loma Krievijas flotē.

 

2. Visa titāna laiva

 

1985. gadā Japānas Toho Titanium Co., Ltd. un Fujishin Shipbuilding Co., Ltd. kopīgi uzbūvēja pilnībā titāna ātrlaivu "Molizhitian II", kas kādu laiku bija ļoti populāra ASV. 1997. gadā tika nolaista Nissun Industry Co., Ltd. ražotā ātrlaiva "Titan Express". Kuģa garums ir aptuveni 12 m. Korpusa forma ir skaista trīsdimensiju līkne, kas var samazināt burāšanas pretestību. 1998. un 1999. gadā Eto Shipbuilding Co., Ltd. izgatavoja divus pilnībā titāna kuģus, "Second Asahi Maru" un "Shao Maru". Priekšrocības ir viegls svars, liels ātrums, mazs dzinējs, zemas degvielas izmaksas, zemas oglekļa dioksīda emisijas, nav nepieciešams virsmas pārklājums, un stiprinājumi ir viegli tīrāmi. Trūkumi ir augstās materiālu izmaksas, sarežģītas apstrādes un ražošanas tehnoloģijas, kā arī stingras aizsardzības prasības. Kuģa testa rezultāti liecina, ka kuģa veiktspēja, piemēram, ātruma stabilitāte, vibrācija un troksnis, ir ļoti laba.

 

3. Dziļi zemūdens kuģi, glābšanas laivas un kuģu sastāvdaļas

 

Amerikas Savienotās Valstis, Japāna un Francija secīgi uzbūvēja dziļās zemūdens kuģus, izmantojot rūpniecisko titāna stieni un titāna sakausējumu, lai izgatavotu spiedienizturīgus korpusus. Tostarp Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo sakausējums tiek izmantots amerikāņu Aivin un Sea-Clifi zemūdens kuģu korpusu ražošanai; Ti-6Al-4V ELI sakausējums tiek izmantots franču SM97 un amerikāņu Aivin peldspējas lodēm, Japānas "Deep Sea 2000", ASV Jūras spēku Dziļjūras glābšanas kuģa (DSRV) korpusam. ), peldspējas bumbas utt.

 

4. "Jiaolong" zemūdens kuģis

 

manā valstī pirmais paškonstruētais un integrētais pilotējamais zemūdens kuģis "Jiaolong" ir parādīts attēlā 2-1. 2010. gada jūlijā tika pabeigts 3759 m jūras izmēģinājums, un 2011. gada 1. augustā "Jiaolong" oficiāli sākās 5180 m dziļumā. Šis zemūdens darbs. Šis niršanas dziļums nozīmē, ka "Jiaolong" var sasniegt vairāk nekā 70% pasaules jūras gultnes. "Jiaolong" projektētais dziļums ir 7000 m, pasaulē pirmais, un ir paredzēts, ka 2012. gadā tas veiks izmēģinājumus jūrā 7000 m līmenī. Darba apjoms aptver 99,8% no pasaules okeāna platības. manas valsts pilotētā dziļniršanas programma pašlaik nepārtraukti virzās uz priekšu. Dziļjūras zemūdens kuģi ir vadošie jūras tehnoloģiju attīstības augstumi. Līdzīgi kā pilotētu kosmosa lidojumu projekti, tie atspoguļo valsts visaptverošo tehnisko spēku. Liels skaits pētījumu rezultātu ir sasniegts ģeoķīmijā, ģeofizikā un jūras bioloģijā.

 

5. Sonāra kupols

 

Titāna sakausējuma hidrolokatoru kupolam ir izcila visaptveroša veiktspēja, un tas ir izmantots tādu Krievijas kuģu sonāru sistēmās kā "Kursk", "Minsk" un "Kyiv". Saskaņā ar dažādām zemūdens un virszemes lietojumu prasībām pamatā ir divu veidu skaņu caurlaidīgi materiāli čaumalu plāksnēm, ko pašlaik izmanto Ķīnas jūras spēku kuģu hidrolokācijas kupols, viens ir nerūsējošais tērauds, bet otrs ir šķiedra. pastiprināta stikla šķiedra. "Devītā piecu gadu plāna" periodā mana valsts veica pētījumus par titāna sakausējumu pielietošanu kuģu hidrolokatoru kupoliem.

 

6. Propellers

 

Propelleru materiāliem ir nepieciešama augsta izturība, laba noguruma veiktspēja jūras ūdens vidē un izturība pret eroziju un kavitācijas koroziju. Titāna sakausējumi var atbilst iepriekš minētajām visaptverošajām veiktspējas prasībām. ASV flote pirmo reizi izmantoja 1500 mm diametra, četru lapu noņemamu superkavitējošu titāna sakausējuma dzenskrūvi uz zemūdens spārnu laivām. Mūsu valsts izstrādāja ātrlaivu ar zemūdens spārniem dzenskrūves 1972. gadā un ir ražojusi dažādus titāna sakausējuma dzenskrūves ar diametru 450–1100 mm. Maksimālais diametrs var būt 1200 mm un fiksēts titāna sakausējuma dzenskrūve ar masu 130 kg. Ilgstoša lietošana liecina, ka titāna sakausējuma dzenskrūvju kalpošanas laiks ir vairāk nekā 5 reizes lielāks nekā vara sakausējuma dzenskrūves kalpošanas laiks.

 

7. Kuģu sūkņi, vārsti un cauruļvadu sistēmas

 

Kuģa sūkņi, vārsti un caurules, pateicoties ļoti skarbajiem darba apstākļiem, vara un nerūsējošā tērauda caurulēm ir tikai 2 līdz 5 gadu kalpošanas laiks. Pēc nomaiņas titāna sakausējums darbojas labi un ir piemērots augstas plūsmas dinamiskām jūras ūdens caurulēm. Krievijas kuģu cauruļvada kalpošanas laika standarts nosaka trīs gadu prasības, tas ir, periods, kad pirmo reizi jāieiet dokā apkopei (8–9 gadi); kalpošanas laiks nedrīkst būt mazāks par 15 gadiem; Uzticama darbība 25-30 gadu laikā.

 

8. Kuģis ar atomu

 

Krievija nerūsējošā tērauda vietā izmantoja rūpniecisko titāna stieni, lai ražotu kuģu tvaika dzinējus, siltummaiņus un dzesētājus, pārvarot korozijas radītos bojājumus. Titāna tvaika dzinēji tiek plaši izmantoti Krievijas esošo ar atomu darbināmo ledlaužu spēkstacijās.