Toepassing van titanium in marine-uitrusting

Titanium is het meest veelbelovende metaalmateriaal voor marine-uitrusting.Het wordt veel gebruikt in oppervlakteschepen, onderwateronderzeeërs, diepe duikboten, onderwaterwapens, communicatieapparatuur en andere gebieden over de hele wereld. In de kernonderzeeër zijn de condensor, warmtewisselaar, sonarmantel, zeepijpleidingsysteem en balg gemaakt van titanium. Titanium wordt ook veel gebruikt in de drukschaal, dieselmotorgasuitlaatsysteem, sonarmantel, zeepijpleidingsysteem, balgen, pompen en kleppen van conventionele onderzeeërs (636, k877, enz.). Het is door de mondiale wateren van de Noordpool, Antarctica, de evenaar, de Stille Oceaan, de Indische Oceaan en de Atlantische Oceaan gevaren en loste de problemen op van de toelaatbare ontwerpstress en de keuze van de veiligheidsfactor. Titanium wordt ook gebruikt in de waterstraalaandrijvingen van verschillende onderzeeërs in de Verenigde Staten en Japan, wat het nadelige effect van grote geïnduceerde stroom veroorzaakt door het snijden van de magnetische krachtlijn van de aarde bij het varen met een koperlegering effectief overwint.

2.1 Drukgranaten van onderzeeërs en diepe duikboten

Wanneer de onderzeeërconstructie is bevestigd, is de uiteindelijke onderdompelingsdiepte van de onderzeeër recht evenredig met het product van de vloeigrens van het schaalmateriaal en de schaaldikte. Door de duikdiepte te vergroten door de drukschaal te verdikken, wordt de effectieve belasting van de onderzeeër verminderd. Als de effectieve belasting wordt gehandhaafd, zal de maat van de onderzeeër zodanig worden vergroot dat deze in de praktijk niet kan worden gebruikt. Daarom moeten materialen met een hogere specifieke sterkte worden overwogen. Van de verschillende materialen die momenteel beschikbaar zijn voor onderzeeërschalen, presteert titaniumlegering het beste (zie tabel 1 voor een specifieke vergelijking). Tabel 1 laat zien dat titaniumlegering zeer voordelig is als drukbestendig schaalmateriaal voor onderzeeërs en diepe duikboten.

Eigenschappen van verschillende diep onderzeese drukschaalmaterialen

Voorbeelden van de toepassing van titanium in de drukschaal van onderzeeërs en diepe onderzeeërs

2.2 propeller, schroefas en waterstraalaandrijving

Gegoten titaniumlegering heeft een hoge specifieke sterkte, een hoge weerstand tegen corrosiemoeheid en een goede cavitatieweerstand (zie tabel 3). Het is een ideaal propellermateriaal, vooral supercavitatiepropellermateriaal. Propeller van titaniumlegering heeft de voordelen van een laag gewicht, een hoge voortstuwingsefficiëntie en een lange levensduur.

Mechanische eigenschappen van propellermaterialen

2.3 Warmtewisselaars en condensors

Titanium heeft een uitstekende corrosieweerstand tegen schoon, vervuild en zandhoudend statisch en dynamisch water. Hoge koelwatersnelheid en dunwandige condensorbuis kunnen de warmteoverdrachtscapaciteit verbeteren en het gewicht van de condensor verminderen. De hechting van titanium buis is klein, en de vloeistof condenseert in parelvorm op het oppervlak van titanium. De condensatiesnelheid van titanium is meer dan 29,3 procent hoger dan die van koper; De condensatiesnelheid is 35 procent hoger dan die van 304 roestvrij staal; De condensatiesnelheid is meer dan 17,5 procent hoger dan die van 316 roestvrij staal, wat ook gunstig is voor de warmteoverdracht. De reinheidscoëfficiënt van titaniumbuis is hoger dan die van koperlegeringsbuis. De bovenstaande factoren maken de thermische geleidbaarheid van titanium lager dan die van B30-koperlegering, maar de efficiëntie van de warmteoverdracht is gelijk aan of iets hoger dan die van B30. Tegelijkertijd is de trillingsisolatietoelage van titaniumbuis ook hoger dan die van B30-buis.