Umsókn um títan og títan málmblöndur í sjávarbúnaði

Títan er kjörið efni í sjávarumhverfi. Notkun títaníums getur stórlega bætt bardagavirkni flotaskipa og búnaðar, dregið úr viðhaldskostnaði, lengt endingartíma og bætt leynd. Rússneski, bandaríski og kínverski sjóherinn hefur mikið notað títan í þrýstiskrokkum, sjóleiðslukerfi, yfirbyggingum og öðrum hlutum í kafbátum, neðansjávarkafbátum, yfirborðsskipum, skipum og öðrum búnaði.

1. Þrýstihylki
Títaneiningarnar sem notaðar eru fyrir mannaðar kúlur í djúpsjávarkafbátum heima og erlendis eru aðallega Ti-6Al-4V og Ti-6Al-4VELI (samsvarar innlendum einkunnum TC4 og TC4ELI). Margar mannaðar kúlur úr djúpsjávarköffbátum voru gerðar úr stáli á fyrstu stigum, en títan var notað í staðinn á síðari stigum, sem getur dregið úr þyngd, aukið köfunardýpt og bætt endingartíma. Til dæmis: ① Bandaríski Alvin kafbáturinn var smíðaður árið 1964 með HYl00 hástyrktu stáli (plötuþykkt 33,8 mm) með 2000 m dýpt í kaf. Þegar það var endurbyggt árið 1973 var þrýstiskrokknum skipt út fyrir títan álfelgur (plötuþykkt 49 mm) og köfunardýpt jókst í 3600 m. Hjálparkassinn og háþrýstigasrafallinn notuðu einnig Ti-6Al-4VELI; ② „Deepsea 2000“ mönnuð kúlulaga skel Japans var úr stáli og títan var notað til að undirbúa mönnuðu kúlulaga skelina þegar „Deepsea 6500“ var smíðuð til að auka köfunardýptina.

Hvað varðar beitingu þrýstihylkja fyrir kafbáta var Rússland fyrst til að nota títan. Það er nú landið með fullkomnustu og þroskaðustu tækni í heiminum til að nota títan til að framleiða þrýstihylki. Eina títanflokkurinn sem notaður er við framleiðslu kjarnorkukafbáta sem eingöngu er úr títan er IIT-3B títanblendi (samsvarar innlendri einkunn TA17). Undanfarin ár hefur Kína einnig frekar kosið að nota títanefni við smíði kafbáta og flokkarnir eru aðallega einbeittir í TA17, TC4, TC4ELI, TC11, hreinu títan osfrv.

Þar að auki eru mörg lönd nú að smíða djúpsjávarmönnuð kafbáta og djúpsjávar títanvopn og búnað. „Struggler“, mannaða kafbáturinn, sem smíðaður var í Kína, keppti með góðum árangri við dýpsta hluta heimshafsins - Mariana-skurðinn 10. nóvember 2020, með 10.909 m dýpi, og gerði djúpsjávardraum Kínverja að veruleika. Mönnuð kúlulaga skel efni á kafbátnum er títan álfelgur með mikilli styrkleika og mikla seigleika sem þolir skemmdir framleitt af Baoti Co., Ltd.; Kína hefur byrjað að smíða djúpsjávarbúnað úr títaníum.

2. Sjóleiðslukerfi
Sjóleiðslukerfið er flókið og hefur margar þvermálsupplýsingar. Valin efni þurfa að hafa eiginleika sjávartæringarþols, hár styrkur og góð þreytuþol. Títan getur uppfyllt allar þessar kröfur. Pípur úr títanblendi hafa umtalsverða kosti fram yfir hefðbundin efni (kolefnisstál, ryðfrítt stál, koparblendi).

(1) Bættu endingartíma, í sama líf og skipið sjálft. Rússland bar saman endingartíma leiðslukerfa úr hefðbundnum efnum og títan. Niðurstöðurnar sýna að títan hefur sama endingartíma og skipið, þarf aðeins að fjárfesta einu sinni og þarf aðeins einfalt viðhald á meðan á notkun stendur; endingartími hefðbundinna efna er um það bil 2 til 10 ár, og verður að gera við eða jafnvel skipta um það reglulega á endingartímanum, sérstaklega undir áhrifum háhraða akstursumhverfis, ýmsir liðir munu framleiða staðbundna tæringu. Samkvæmt umsóknargögnum bandarískra sjóhersskipa er endingartími títanröra 40 ár og endingartími kopar-nikkelblendilagna er aðeins 6 til 8 ár.
Kína hefur framkvæmt sannprófun og matspróf á notkun "títan álfelgur" í stað "koparblendi" til að framleiða sjóleiðslukerfi. Eftir að TA2 títan óaðfinnanlegur rör, burðarpíputengi og títanflansar sem Baoti útvegaði voru keyrðir í næstum 3 ár, voru leiðslur og stuðningsefni tekin í sundur og skoðuð og engar óeðlilegar aðstæður eins og sprungur, göt og tæringu fundust.

(2) Draga úr kostnaði. Þó að fjárfestingarkostnaður í eitt skipti fyrir títan álhluti sé hærri, getur einskiptisfjárfestingin mætt fullri endingu og aðeins einfalt viðhald er krafist meðan á notkun stendur, sem sparar verulega viðgerðar- og viðhaldskostnað. Skipta þarf um kopar-nikkel álrör sem notuð eru í varmaskipta skipa bandaríska sjóhersins um 97 km á ári, en Gr.2 hreint títan rör eru valin fyrir tvö aðal sjólagnakerfi LPD17 flutningaskipsins með hafnarbakka, með um 1,000 rör og heildarlengd meira en 3.350 m, sem sparar allt að $17 milljónir í kostnaði yfir allan líftímann. Í stuttu máli, notkun títan í lagnakerfum getur ekki aðeins dregið úr þyngd, heldur einnig náð sama líftíma og aðalhlutinn, en lækkar kostnað. Undanfarin ár hefur það verið notað í lotum á margar tegundir af skipabúnaði eins og 022 bátnum í Kína.

3. Yfirbygging
Eins og er, eru einnig dæmi um notkun títan í yfirbyggingu innlendra skipa, svo sem Ti70 (TA23) fyrir möstur, TA5 og TA7 stangir fyrir ratsjárloftnet og TA2 og TA5 plötur fyrir skýlaskinn og grindvirki. Bandaríski sjóherinn notaði einnig mikið magn af títani á lykilyfirbyggingarsvæði LPD17 hafnarflugsskipsins, sem minnkaði massa þess um 50% og bætti stöðugleika skipsins til muna.

4. Umsókn á öðrum sviðum
Auk ofangreindra þrýstiskrokka, lagnakerfis og yfirbygginga sem nota mikið magn af títan, eru aðrir hlutar innlendra og erlendra skipabúnaðar sem nota einnig títan.