Aplicação de Titânio em Equipamentos Navais

Titânio é o material metálico mais promissor para equipamentos navais.É amplamente utilizado em navios superficiais, submarinos subaquáticos, submersíveis profundos, armas subaquáticas, equipamentos de comunicação e outros campos em todo o mundo. No submarino nuclear, o condensador, o trocador de calor, a mortalha do sonar, o sistema de tubulação marítima e os foles são feitos de titânio. O titânio também é amplamente utilizado na concha de pressão, sistema de escape a gás diesel, mortalha de sonar, sistema de tubulação marítima, foles, bombas e válvulas de submarinos convencionais (636, k877, etc.). Navegou pelas águas globais do Ártico, Antártica, Equador, Pacífico, Oceano Índico e Oceano Atlântico, e resolveu os problemas de design permitido estresse e seleção de fator de segurança. O titânio também é usado nos dispositivos de propulsão a jato de água de vários submarinos nos Estados Unidos e no Japão, o que efetivamente supera o efeito adverso da grande corrente induzida causada pelo corte da linha de força magnética da Terra ao navegar com liga de cobre.

2.1 Conchas de pressão de submarinos e submersíveis profundos

Quando a estrutura do submarino é fixada, a profundidade de submersão final do submarino é diretamente proporcional ao produto da força de rendimento do material da concha e da espessura da casca. Aumentar a profundidade de mergulho engrossando a camada de pressão reduzirá a carga efetiva do submarino. Se a carga efetiva for mantida, o tamanho do submarino será aumentado na medida em que não poderá ser usado na prática. Portanto, devem ser considerados materiais com maior resistência específica. Entre vários materiais atualmente disponíveis para conchas submarinas, a liga de titânio tem o melhor desempenho (ver Tabela 1 para comparação específica). A Tabela 1 mostra que a liga de titânio é muito vantajosa como material de concha resistente à pressão para submarinos e submersíveis profundos.

Propriedades de vários materiais de conchas de pressão de submarinos profundos

Exemplos da aplicação de titânio na camada de pressão de submarinos e submarinos profundos

Hélice 2.2, eixo da hélice e propulsão a jato de água

A liga de titânio fundido tem alta resistência específica, alta resistência à fadiga de corrosão e boa resistência à cavitação (ver Tabela 3). É um material ideal da hélice, especialmente o material da hélice de super cavitação. A hélice de liga de titânio tem as vantagens do peso leve, alta eficiência de propulsão e longa vida útil.

Propriedades mecânicas de materiais de hélice

2.3 Trocadores de calor e Condensadores

O titânio tem excelente resistência à corrosão à água limpa, poluída e conter água estática e dinâmica. A alta velocidade da água de resfriamento e o tubo condensador de paredes finas são autorizados a melhorar a capacidade de transferência de calor e reduzir o peso do condensador. A adesão do tubo de titânio é pequena, e o líquido condensa em forma de contas na superfície do titânio. A taxa de condensação do titânio é mais de 29,3% maior que a do cobre; A taxa de condensação é 35% maior que a de 304 aços inoxidáveis; A taxa de condensação é mais de 17,5% maior que a de 316 aço inoxidável, o que também é benéfico para a transferência de calor. O coeficiente de limpeza do tubo de titânio é maior que o do tubo de liga de cobre. Os fatores acima tornam a condutividade térmica do titânio menor que a da liga de cobre B30, mas a eficiência de transferência de calor é igual ou ligeiramente maior que a da B30. Ao mesmo tempo, o subsídio de isolamento de vibração do tubo de titânio também é maior do que o do tubo B30.