Aplicación de Titanio en Equipos Navales

El titanio es el material metálico más prometedor para equipos navales.Es ampliamente utilizado en barcos de superficie, submarinos submarinos, sumergibles profundos, armas submarinas, equipos de comunicación y otros campos en todo el mundo. En el submarino nuclear, el condensador, el intercambiador de calor, la cubierta del sonar, el sistema de tuberías marinas y los fuelles están hechos de titanio. El titanio también se usa ampliamente en la carcasa de presión, el sistema de escape de gas del motor diésel, la cubierta del sonar, el sistema de tuberías marinas, los fuelles, las bombas y las válvulas de los submarinos convencionales (636, k877, etc.). Ha navegado por las aguas globales del Ártico, la Antártida, el ecuador, el Pacífico, el Océano Índico y el Océano Atlántico, y ha resuelto los problemas de tensión admisible de diseño y selección del factor de seguridad. El titanio también se usa en los dispositivos de propulsión a chorro de agua de varios submarinos en los Estados Unidos y Japón, lo que supera eficazmente el efecto adverso de la gran corriente inducida causada por el corte de la línea de fuerza magnética de la tierra cuando se navega con una aleación de cobre.

2.1 Proyectiles de presión de submarinos y sumergibles profundos

Cuando la estructura submarina está fija, la profundidad máxima de inmersión del submarino es directamente proporcional al producto del límite elástico del material del caparazón y el espesor del caparazón. El aumento de la profundidad de inmersión mediante el engrosamiento del caparazón de presión reducirá la carga efectiva del submarino. Si se mantiene la carga efectiva, el tamaño del submarino aumentará hasta el punto de que no se podrá utilizar en la práctica. Por lo tanto, se deben considerar materiales con mayor resistencia específica. Entre varios materiales actualmente disponibles para carcasas de submarinos, la aleación de titanio tiene el mejor rendimiento (consulte la Tabla 1 para una comparación específica). La Tabla 1 muestra que la aleación de titanio es muy ventajosa como material de cubierta resistente a la presión para submarinos y sumergibles profundos.

Propiedades de varios materiales de proyectiles de presión submarinos profundos

Ejemplos de la aplicación de titanio en el caparazón de presión de submarinos y submarinos profundos

2.2 hélice, eje de hélice y propulsión por chorro de agua

La aleación de titanio fundido tiene una alta resistencia específica, alta resistencia a la fatiga por corrosión y buena resistencia a la cavitación (consulte la Tabla 3). Es un material ideal para hélices, especialmente material para hélices de súper cavitación. La hélice de aleación de titanio tiene las ventajas de un peso ligero, una alta eficiencia de propulsión y una larga vida útil.

Propiedades mecánicas de los materiales de la hélice.

2.3 Intercambiadores de calor y condensadores

El titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión en agua limpia, contaminada y arena que contiene agua estática y dinámica. La alta velocidad del agua de enfriamiento y el tubo del condensador de paredes delgadas mejoran la capacidad de transferencia de calor y reducen el peso del condensador. La adherencia del tubo de titanio es pequeña y el líquido se condensa en forma de perla en la superficie del titanio. La tasa de condensación del titanio es más de un 29,3 por ciento más alta que la del cobre; La tasa de condensación es un 35 por ciento más alta que la del acero inoxidable 304; La tasa de condensación es más de un 17,5 por ciento más alta que la del acero inoxidable 316, lo que también es beneficioso para la transferencia de calor. El coeficiente de limpieza del tubo de titanio es mayor que el del tubo de aleación de cobre. Los factores anteriores hacen que la conductividad térmica del titanio sea inferior a la de la aleación de cobre B30, pero la eficiencia de transferencia de calor es igual o ligeramente superior a la del B30. Al mismo tiempo, la asignación de aislamiento de vibraciones del tubo de titanio también es más alta que la del tubo B30.