Materiály z titánu a zliatin titánu sa na lodiach široko používajú, s výnimkou príslušenstva lodí a kabínových zariadení, všetky veľké zariadenia a časti môžu používať materiály z titánu a zliatiny titánu, ako sú elektronické informačné systémy, energetické systémy, pomocné systémy, konštrukcie trupu, pohonné systémy, atď. Cudzie materiály z titánových zliatin sa používajú najmä v konštrukčných materiáloch trupu, lodných čerpadlách, ventiloch, potrubiach a inom príslušenstve, pohonoch, výmenníkoch tepla, kondenzátoroch, chladičoch, výparníkoch, akustických zariadeniach atď.; domáce materiály zo zliatiny titánu sa používajú hlavne v ponorných ponorných zariadeniach, pohonoch, palubných radaroch, elektronických zariadeniach, spojovacích materiáloch atď.
1. Puzdro odolné voči tlaku
V oblasti lodí, hlbinných ponoriek a ponoriek sa používajú najmä tlakové škrupiny z titánovej zliatiny. Vlastnosti titánovej zliatiny, ako je vysoká špecifická pevnosť, dobrá odolnosť proti korózii a nemagnetické vlastnosti, z nej robia vysokokvalitný materiál na výrobu tlakovo odolných plášťov hlbokomorských zariadení.
Rusko je prvou krajinou, ktorá používa tlakové škrupiny z titánovej zliatiny na jadrových ponorkách, a je tiež svetovým technologickým lídrom. Od 60. rokov minulého storočia Rusko (bývalý Sovietsky zväz) vyrába sériu ponoriek zo zliatiny titánu. Na začiatku Rusko vyrobilo jadrovú ponorku č. 661 z titánovej zliatiny, ktorá je skúšobnou loďou. Neskôr Rusko postupne vyrobilo 7 ponoriek z titánovej zliatiny triedy „Alpha“, 1 ponorku triedy „Mike“ a 4 ponorky triedy „Sierra“. Všetky tieto jadrové ponorky sú útočného typu a ponorka z titánovej zliatiny triedy "Alpha" používa 3000 ton titánovej zliatiny. Jadrová ponorka triedy "Typhoon" ruskej výroby je ponorkou s najväčším objemom a tonážou na svete a jej spotreba titánu dosahuje 9000 ton.
V súčasnosti najnovšia generácia ruských jadrových ponoriek triedy „Borei“ používa aj tlakové škrupiny z titánovej zliatiny.
Ďalšou dôležitou aplikáciou tlakového trupu z titánovej zliatiny je hĺbkové ponorenie. Ponorná loď s posádkou „Jiaolong“ je ponorná loď s posádkou nezávisle vyvinutá mojou krajinou s navrhnutou maximálnou hĺbkou ponoru viac ako 7,000 metrov. Tlaku odolná škrupina ponornej lode "Jiaolong" s posádkou je vyrobená z titánovej zliatiny. V súčasnosti väčšina veľkých svetových ponorných lodí s veľkou hĺbkou používa materiály zo zliatiny titánu ako prípravné materiály pre škrupiny odolné voči tlaku. Napríklad materiály plášťa ponorných lodí s veľkou hĺbkou, ako sú Alvin a NewAlvin v Spojených štátoch, Jiaolong v Číne, Nautile vo Francúzsku a Shinkai 6500 v Japonsku, sú všetky zliatiny titánu [9]. Zliatina titánu sa stala materiálom voľby pre hlboko ponorné tlakové škrupiny.
2. Silové hnacie zariadenie
V dôsledku vplyvu morskej vody a morského podnebia musí mať materiál vrtule lode vysokú odolnosť proti koróznej únave a odolnosť voči kavitácii. V porovnaní so zliatinami medi a oceľami majú zliatiny titánu výhody v odolnosti proti koróznej únave a odolnosti voči kavitácii. Navyše v dôsledku nízkej hustoty titánovej zliatiny je pri výrobe vrtúľ rovnakého rozsahu v porovnaní s inými bežne používanými materiálmi hmotnosť vrtúľ z titánovej zliatiny malá. Lode využívajúce vrtule z titánovej zliatiny preto môžu byť riadené efektívnejšie. V kombinácii s vysokou odolnosťou proti koróznej únave a odolnosťou proti kavitácii vrtule z titánovej zliatiny bude jej údržba a údržba jednoduchšia, čím sa predĺži životnosť vrtule. Zliatina titánu je ideálnym materiálom lodnej vrtule.
Už v 60. rokoch minulého storočia sa začali pokúšať používať vrtule z titánovej zliatiny na lodiach Rusko, Spojené kráľovstvo atď. Napríklad Rusko používa vrtule z titánovej zliatiny vo svojich jadrových ponorkách triedy „Alpha“ a „Mike“. Spojené štáty americké tiež použili vrtule z titánovej zliatiny na mnohých lodiach. Napríklad lovec výskumných ponoriek triedy 50t amerického námorníctva používa trojlistovú odnímateľnú vrtuľu zo superkavitujúcej titánovej zliatiny s priemerom 812,8 mm.
Vysokorýchlostný delový čln "Ashville" používa štvorlistú vrtuľu z titánovej zliatiny s premenlivým stúpaním. Veľká americká vojenská krídlová loď „Plainview“ používa štvorlistú, odnímateľnú superkavitujúcu vrtuľu z titánovej zliatiny s priemerom 1,52 m, vyrobenú z materiálu Ti-6Al-4V. Naša krajina tiež úspešne vyvinula rôzne vrtule z titánovej zliatiny a úspešne ich použila na mnohých lodiach. Napríklad krídlové vrtule Ti{8}}Al-2.5Sn a Ti-6Al-4V z titánovej zliatiny boli úspešne vyvinuté v roku 1972 a doteraz sa používali na mnohých lodiach . Výsledky rokov používania ukazujú, že vrtule z titánovej zliatiny majú silnú odolnosť proti korózii a ich životnosť je trikrát dlhšia ako v prípade tradičných vrtulí zo zliatiny medi.
Okrem lodných vrtúľ sa v lodných motoroch používajú aj materiály zo zliatiny titánu. Napríklad ľadoborec s atómovým pohonom vyrobený v Rusku používa parný stroj obsahujúci materiály zo zliatiny titánu. Použitie pohonného zariadenia z titánovej zliatiny môže zabrániť tomu, aby bola loď ovplyvnená veľkým indukovaným prúdom spôsobeným prerezaním siločiar magnetického poľa Zeme pri plavbe. Okrem toho sa materiály zo zliatiny titánu používajú aj v zariadeniach na pohon vodných lúčov niektorých lodí, ako je napríklad americká skúšobná loď SES-100A a japonská torpédovka „PT{2}“. Ich zariadenie na pohon vodným lúčom využíva priemyselné výkovky z čistého titánu a titánovej zliatiny, čo znižuje kvalitu zariadenia a zlepšuje účinnosť zariadenia na pohon vodným lúčom.
3. Čerpadlá, ventily, potrubia a iné príslušenstvo
Požiadavka Ruska na prevádzku potrubného systému lode je, že konštrukčné materiály by mali mať životnosť 8 až 9 rokov pred prvou opravou v doku a životnosť pred úplnou výmenou systému by nemala byť kratšia ako 15 rokov . Táto požiadavka môže zabezpečiť, aby lode všetkých tried mohli efektívne slúžiť 25 až 30 rokov. Lode fungujú na mori, takže čerpadlá, ventily, potrubia a ďalšie príslušenstvo na lodi čelia ťažkej skúške morského prostredia.
Potrubný systém ruských civilných lodí vo všeobecnosti vyberá medené rúry M3C a rúry zo zliatiny medi MH-5-1 podľa rýchlosti prúdenia vody, zatiaľ čo ventily, čerpadlá a výmenníky tepla používajú zliatiny medi. Ak sa na potrubie lode použije materiál zliatiny medi, môže dôjsť k poškodeniu koróziou v druhom roku a je ťažké splniť vyššie uvedené požiadavky na prevádzku. Aby sa splnili požiadavky použitia, môže byť potrebné zväčšiť hrúbku potrubia a súčasne zväčšiť priemer potrubia, aby sa zabezpečila rýchlosť prúdenia vody. Celkový potrubný systém lode zvyšuje hmotnosť a náklady.
Čerpadlá, ventily, potrubia atď. ruských vojnových lodí však väčšinou používajú materiály zo zliatiny titánu. Vojnové lode sú v prevádzke už dlhú dobu a ich používanie dokázalo, že rúrky, ventily, čerpadlá, výmenníky tepla a ďalšie výrobky z titánovej zliatiny sú vysoko odolné voči korózii morskou vodou a majú dlhú životnosť. Ak sa na výrobu lodného systému prívodu vody použijú všetky titánové materiály, môže sa výrazne predĺžiť životnosť systému a zlepšiť spoľahlivosť používania.
Americké námorníctvo používa na lodiach potrubné systémy zo zliatiny titánu. V porovnaní s tradičnými potrubiami zo zliatin medi a niklu majú zliatiny titánu silnú odolnosť proti korózii a nebudú erodované morskou vodou ani vo vysokorýchlostnej morskej vode (pri prietoku 13 m/s), zvlášť vhodné pre dynamické potrubia, kde je pracovné médium je morská voda, vysokorýchlostné, vysokotlakové potrubia. Preto v prípade zabezpečenia rovnakého prietoku morskej vody vysoká odolnosť titánovej zliatiny proti korózii umožňuje tenší dizajn potrubia, zmenšenie priemeru potrubia, zmenšenie priestoru, ktorý zaberá loď, flexibilita rozloženie sa zlepší a znížia sa aj náklady na údržbu. znížiť. Okrem toho je hustota zliatiny titánu malá, čo je asi polovica hustoty zliatiny medi a niklu, a kvalita ňou vyrobeného potrubia je malá, takže zariadenie používané na pomocné nosné potrubie je znížené. Lode sú menej zaťažené a spotrebujú menej paliva.
4. Akustické zariadenie
Akustické zariadenia na lodiach môžu využívať aj materiály zo zliatiny titánu, ako je výroba kupoly sonaru, komponentov podvodných akustických meničov, mikrofónov, častí telefónov atď. Sonar je najefektívnejším zariadením na detekciu podvodných cieľov lodí. V mojej krajine sa väčšinou používa nehrdzavejúca oceľ a vláknami vystužené FRP, ale v porovnaní s materiálmi zo zliatiny titánu sú ich zvuková priepustnosť a odolnosť voči nárazu relatívne slabé. Rusko už aplikovalo sonarovú kupolu vyrobenú zo zliatiny titánu na jadrovú ponorku "Kursk", lietadlovú loď "Minsk", lietadlovú loď "Kyjev" atď. Skutočný detekčný efekt sonaru je relatívne dobrý.
