美國在其高性能船舶的動(dòng)力系統(tǒng)和海水管路系統(tǒng)中也較為廣泛地采用了鈦合金材料，為美國海軍1991 年發(fā)表的其艦船上各部位冷卻系統(tǒng)使用鈦合金材料的情況。快來和小編一起來看看！

寶雞鈦材料在艦船推進(jìn)系統(tǒng)方面，鈦合金也發(fā)揮著越來越重要的作用。在美國海軍水翼艇“普蘭維尤”號上使用了直徑達(dá)1.52m的四葉片螺旋槳，材料為Ti-6A1-4V 合金，槳重337kg。日本魚雷艇“PT-10”號的噴水推進(jìn)系統(tǒng)由青銅改為Ti-6A1-4V 合金后，在..轉(zhuǎn)速（1560r/min）不變的情況下，噴水推進(jìn)器質(zhì)量減少600kg。我國也于1972 年研制成功TC4 和TA7 鈦合金水翼艇螺旋槳，漿.大直徑達(dá)1200mm，重量130kg，其使用壽命為銅合金螺旋槳的5倍以上。在水面艦船用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)方面，美國也大量地使用鈦合金材料，包括壓縮機(jī)定子葉片、后定子外殼和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片、磁盤以及線軸等，主要使用的鈦合金包括Ti-64、Ti-6242 以及Ti-17 等高強(qiáng)和高溫鈦合金。表8 是美國于1991 年發(fā)表的相關(guān)資料，它顯示水面艦船推進(jìn)系統(tǒng)使用鈦合金的情況。

寶雞鈦材料日本在艦船動(dòng)力系統(tǒng)中也廣泛地采用了鈦合金，其混合動(dòng)力系統(tǒng)用鈦部位包括排氣冷卻管、排氣管、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻管、消音器、轉(zhuǎn)軸托架、轉(zhuǎn)軸、船舵、推進(jìn)器等部件。這不..效地提高了艦船的速度和動(dòng)力系統(tǒng)壽命，還顯著地降低了維修和維護(hù)成本。因此，從2002 年開始，日本海上警衛(wèi)廳已經(jīng)..采用了鈦制混合動(dòng)力系統(tǒng)，并裝備了6 艘新船。

海水管路系統(tǒng)的鈦合金化在美國、俄羅斯、日本以及其他歐洲的艦船上已經(jīng)十分成熟，并得到廣泛使用。相比于傳統(tǒng)的CuNi合金，鈦合金對海水均勻腐蝕和沖刷腐蝕具有天然的免疫能力，幾乎不發(fā)生腐蝕。圖13 為法國用鈦合金制造的海水管路系統(tǒng)實(shí)例。美國海軍的實(shí)踐表明，將薄壁Gr.2 焊管用于低壓（＜150psi＝是完全可行的，其抗壓能力和損傷容限均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。它與同等管徑的CuNi 合金管道相比，其重量降低70%-80%。美國LPD-17 兩棲登陸艦也使用Gr.2 鈦合金制造其通海管路系統(tǒng)，比用Cu-Ni 減重50%，全壽命由7 年延長至40 年，同時(shí)節(jié)約1700萬美元。美國的自由級瀕海戰(zhàn)斗艦（LCS）主燃汽輪機(jī)排氣管道/進(jìn)氣口管路也采用鈦合金，通過高速熱絲鎢極氬弧焊high-speed,hot-wire Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) 技術(shù)等成功實(shí)現(xiàn)減重18000 磅~22000 磅（約8.16 噸~9.98 噸），使制造成本及全壽命成本顯著降低，圖14 為鈦合金LCS 主燃?xì)廨啓C(jī)排氣管道制造現(xiàn)場。

我國艦船用鈦經(jīng)過各方面長期努力，已取得長足進(jìn)步，獲得多方面的成果。在動(dòng)力系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、螺旋槳等部位已經(jīng)應(yīng)用了鈦合金，所涉及鈦合..號主要包括Ti-75，Ti-31，Ti-70，TA5，TC4 等。我國頒布了“法蘭鈦合金截止閥”..標(biāo)準(zhǔn)GB/T3992-2008，但與歐美..相比，鈦合金部件用量仍偏少，目前尚無全鈦艦船的出現(xiàn)。

鈦金屬材料在海洋能源開發(fā)裝備中的應(yīng)用

海上石油天然氣勘探與開發(fā)

海上油氣開采設(shè)備的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣。設(shè)備首先要與海水和原油、天然氣接觸，要經(jīng)受高溫氯化物、硫化物、氨等多種介質(zhì)的腐蝕，.高腐蝕溫度可達(dá)300℃。其次，設(shè)備要承受系統(tǒng)內(nèi)部的工作載荷和海上風(fēng)浪產(chǎn)生的沖擊載荷。第三是深海油氣勘探與開采設(shè)備的尺寸都很大，如提升管長達(dá)幾百米，設(shè)備自重很大，對材料的強(qiáng)度、韌性、抗疲勞性能等均有很高的要求。所涉及的用鈦裝置主要有鉆井立管、錐形應(yīng)力接頭、井下作業(yè)流送管、增壓管道、鉆具提升裝置、海水管路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)等。所使用的材料有工業(yè)純鈦（Gr. 1、Gr. 2）、Ti-6A1-4V 合金（Gr. 5、Gr.23、Gr. 28）、Ti-0.15Pa（Gr. 7）、Ti-3A1-2.5V（Gr. 9、Gr. 18）及Ti-38644 合金等，許多鈦部件是用大規(guī)格或超大規(guī)格管材制備的。

  是Ti-6Al-4V基合金添加不同合金元素及在不同鍛造工藝條件下的平面斷裂韌性及應(yīng)力腐蝕斷裂韌性的比較。可以看出，添加了Ru 的Ti-6Al-4V ELI 合金采用β 鍛造后，其應(yīng)力腐蝕斷裂韌性.好。采用β 鍛造技術(shù)鍛造的Ti-6Al-4V ELI 合金的平面應(yīng)變斷裂韌性(KIC)和應(yīng)力腐蝕斷裂韌性(KISCC)也遠(yuǎn)高于普通Ti-6Al-4V 合金的性能。因此，Ti-6Al-4V ELI 合金及添加Ru的Ti-6Al-4V 在海上石油開采上得到了較為廣泛的應(yīng)用。

海上石油天然氣開采用鈦主要有四大部件：隔水管、鉆管、錐型應(yīng)力接頭和井下作業(yè)流送管（盤管）。

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