مواد تیتانیوم GR1 (تیتانیوم خالص صنعتی TA1) به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی ، انعطاف پذیری بالا ، سبک وزن و غیر مغناطیسی ، دارای ارزش کاربرد مهمی در صنایع دریایی و کشتی سازی است. موارد زیر موارد استفاده معمولی و تجزیه و تحلیل فنی است:
مواد تیتانیوم GR1 به طور گسترده ای در ساخت پوسته های مقاوم در برابر فشار برای تجهیزات اکتشافی در اعماق دریا استفاده می شود. به عنوان مثال ، پوسته مقاوم در برابر فشار آمریكایی "آلوین" تحقیقات زیر آب از ورق آلیاژ تیتانیوم GR1 با ضخامت 49 میلی متر استفاده می كند و جایگزین مواد اصلی فولادی با استحکام بالا می شود كه عمق غواصی را از 2000 متر به 3600 متر افزایش می دهد. مقاومت خاص و مقاومت در برابر خوردگی آب دریا آن از ثبات و عمر طولانی مدت پوسته در محیط های پر فشار اطمینان حاصل می کند. زیردریایی هسته ای کلاس "Typhoon" روسیه همچنین از آلیاژ تیتانیوم برای تولید پوسته دو لایه استفاده می کند ، که از مزایای غیر مغناطیسی ، مقاومت و مخفی بودن استفاده می کند.
مواد تیتانیوم GR1 به دلیل وزن سبک (چگالی 4.5 گرم در سانتی متر) و انعطاف پذیری بالا برای سازه های کشتی مناسب است. به عنوان مثال ، قایق موتوری رقابتی تولید شده در ژاپن در سال 1985 از صفحات خالص تیتانیوم با ضخامت 4 میلی متر و 2.5 میلی متر برای بدنه و عرشه خود استفاده می کند. وزن بدنه تنها 90 ٪ از آلیاژ آلومینیوم است ، در حالی که سرعت 15 ٪ افزایش می یابد. سطح مواد تیتانیوم نیازی به پوشش ضد زنگ زدگی ، کاهش بیشتر وزن و کاهش هزینه های نگهداری ندارد. یخچال و فریزر هسته ای روسیه "قطب شمال" از ژنراتورهای بخار تیتانیوم استفاده می کند و بیش از 40 سال است که بدون هیچ گونه خسارت خوردگی با خیال راحت عمل می کند.
3. خط لوله و سیستم خنک کننده آب دریا
در سیستم خط لوله کشتی های آب دریا ، مواد تیتانیوم GR1 به دلیل مصونیت طبیعی آن در برابر فرسایش و خوردگی در آب دریا ، جایگزین ایده آل برای آلیاژهای مس شده است. کشتی حمل و نقل دوزیستان کلاس "San Antonio" ایالات متحده (LPD {1}}) از آلیاژ GR1 تیتانیوم برای تولید سیستم خط لوله SEA استفاده می کند ، که وزن آن را 50 ٪ در مقایسه با آلیاژ نیکل مس سنتی کاهش می دهد ، عمر کامل را از 7 سال به 40 سال افزایش می دهد و هزینه های نگهداری 17 میلیون دلار را در اختیار شما قرار می دهد. در کشتی های ترکیبی گارد ساحلی ژاپن ، لوله های خنک کننده اگزوز تیتانیوم و لوله های خنک کننده موتور به طور قابل توجهی باعث افزایش کارایی سیستم و کاهش فرکانس نگهداری می شوند.
4. دستگاه های صوتی و تجهیزات الکترونیکی
خصوصیات امپدانس آکوستیک غیر مغناطیسی و کم تیتانیوم GR1 آن را برای دستگاه های صوتی مانند سونار مناسب می کند. به عنوان مثال ، پوسته سونار آلیاژ تیتانیوم می تواند از تداخل میدان مغناطیسی جلوگیری کرده و دقت تشخیص را بهبود بخشد. آنتن ارتباطی با نرخ بالا از زیردریایی های آمریکایی از آلیاژ تیتانیوم Ti -5111 ساخته شده است (بر اساس GR1 بهینه شده است) ، که دارای مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی در محیط های دریایی سخت است. در 30 زیردریایی مجهز شده است. علاوه بر این ، سینک های گرمای تیتانیوم و وسایل الکترونیکی دستگاه می توانند از پایداری سیستم های الکترونیکی کشتی در محیط های اسپری نمکی اطمینان حاصل کنند.
ضد کاویتاسیون و مقاومت در برابر خستگی پیشرانهای آلیاژ تیتانیوم نسبت به آلیاژهای مس سنتی برتر است. پیشرانه کاردستی هیدروفیل آمریکایی "Plainview" از Ti -6 al {1}}} v آلیاژ (متعلق به سری تیتانیوم خالص صنعتی با GR1) ساخته شده است ، که وزن آن را 337 کیلوگرم کاهش می دهد و 5 بار عمر سرویس را گسترش می دهد. پس از جابجایی به آلیاژ تیتانیوم برای سیستم پیشرانه جت آب از قایق اژدر PT {5}}} ، در حالی که باعث بهبود راندمان پیشرانه می شود ، کاهش وزن 600 کیلوگرم حاصل شد.
چالش ها و چشم اندازهای فنی
اگرچه هزینه اولیه مواد تیتانیوم GR1 نسبتاً زیاد است ، اما اقتصاد کامل چرخه زندگی آن قابل توجه است. در آینده ، لازم است فرآیندهای جوشکاری (مانند جوشکاری قوس آرگون با سرعت بالا) برای کاهش هزینه های تولید و حل مشکل موجودات دریایی که به راحتی به سطح مواد تیتانیوم چسبیده اند ، بهینه سازی شود. با توسعه اکتشافات در اعماق دریا و کشتی های سبز ، کاربرد بالقوه مواد تیتانیوم GR1 در کشتی های قطبی ، تجهیزات نفت و گاز در اعماق دریا و سایر زمینه ها بیشتر منتشر می شود.