Cymhwyso Aloeon Titaniwm A Titaniwm mewn Offer Morol
Titaniwm yw'r deunydd mwyaf delfrydol yn yr amgylchedd morol. Gall defnyddio titaniwm wella effeithiolrwydd ymladd llongau ac offer llynges yn fawr, lleihau costau cynnal a chadw, ymestyn bywyd gwasanaeth, a gwella cuddio. Mae llynges Rwsia, America a Tsieineaidd wedi defnyddio titaniwm yn eang mewn cyrff gwasgu, systemau piblinellau dŵr môr, uwch-strwythurau a chydrannau eraill o longau tanddwr, llongau tanfor, llongau wyneb, llongau ac offer arall.
1. Corff pwysau
Y graddau titaniwm a ddefnyddir ar gyfer sfferau â chriw o sfferau tanddwr môr dwfn gartref a thramor yw Ti-6Al-4V a Ti-6Al-4VELI) yn bennaf (sy'n cyfateb i raddau domestig TC4 a TC4ELI). Gwnaed llawer o sfferau â chriw o longau tanddwr môr dwfn o ddur yn y cyfnod cynnar, ond defnyddiwyd titaniwm yn lle hynny yn y cyfnod diweddarach, a all leihau pwysau, cynyddu dyfnder plymio, a gwella bywyd y gwasanaeth. Er enghraifft: ① Adeiladwyd y llong danddwr Alvin Americanaidd ym 1964 gan ddefnyddio dur cryfder uchel HYl 00 (trwch plât 33.8 mm) gyda dyfnder plymio o 2000 m. Pan gafodd ei ailadeiladu ym 1973, disodlwyd y corff pwysau gan aloi titaniwm (trwch plât 49 mm), a chynyddodd y dyfnder plymio i 3600 m. Roedd ei flwch ategol a'i generadur nwy pwysedd uchel hefyd yn defnyddio Ti-6Al-4VELI; ② Roedd cragen sfferig â chriw Japan "Deepsea 2000" wedi'i gwneud o ddur, a defnyddiwyd titaniwm i baratoi'r gragen sfferig â chriw pan adeiladwyd y "Deepsea 6500" i gynyddu'r dyfnder deifio.
O ran cymhwyso cyrff pwysau llong danfor, Rwsia oedd y cyntaf i ddefnyddio titaniwm. Ar hyn o bryd dyma'r wlad sydd â'r dechnoleg fwyaf datblygedig ac aeddfed yn y byd i ddefnyddio titaniwm i gynhyrchu cyrff pwysau. Yr unig radd titaniwm a ddefnyddir yn ei weithgynhyrchu tanfor niwclear i gyd-titaniwm yw aloi titaniwm IIT-3B (sy'n cyfateb i'r radd ddomestig TA17). Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'n well gan Tsieina hefyd ddefnyddio deunyddiau titaniwm wrth adeiladu llongau tanfor, ac mae'r graddau wedi'u crynhoi'n bennaf yn TA17, TC4, TC4ELI, TC11, titaniwm pur, ac ati.
Yn ogystal, mae llawer o wledydd ar hyn o bryd yn adeiladu llongau tanddwr â chriw môr dwfn ac arfau ac offer holl-titaniwm môr dwfn. Llwyddodd y llong danddwr môr llawn "Struggler" a adeiladwyd yn Tsieina i herio rhan ddyfnaf cefnfor y byd - Ffos Mariana ar Dachwedd 10, 2020, gyda dyfnder o 10,909 m, gan wireddu breuddwyd môr dwfn pobl Tsieineaidd. Mae deunydd cregyn sfferig â chriw y tanddwr yn aloi titaniwm cryfder uchel sy'n gallu goddef difrod, a weithgynhyrchir gan Baoti Co., Ltd.; Tsieina wedi dechrau adeiladu holl-titaniwm offer môr dwfn.
2. System biblinell dŵr môr
Mae'r system piblinellau dŵr môr yn gymhleth ac mae ganddi lawer o fanylebau diamedr. Mae'n ofynnol i'r deunyddiau a ddewiswyd fod â nodweddion ymwrthedd cyrydiad dŵr y môr, cryfder uchel, a pherfformiad blinder da. Gall titaniwm fodloni'r holl ofynion hyn. Mae gan bibellau wedi'u gwneud o aloi titaniwm fanteision sylweddol dros ddeunyddiau traddodiadol (dur carbon, dur di-staen, aloi copr).
(1) Gwella bywyd gwasanaeth, i'r un bywyd â'r llong ei hun. Cymharodd Rwsia fywyd gwasanaeth systemau piblinell a wneir o ddeunyddiau traddodiadol a thitaniwm. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gan ditaniwm yr un bywyd gwasanaeth â'r llong, dim ond unwaith y mae angen ei fuddsoddi, a dim ond angen cynnal a chadw syml yn ystod y defnydd; mae bywyd gwasanaeth deunyddiau traddodiadol tua 2 i 10 mlynedd, a rhaid ei atgyweirio'n rheolaidd neu hyd yn oed ei ddisodli yn ystod bywyd y gwasanaeth, yn enwedig o dan ddylanwad amgylchedd gyrru cyflym, bydd cymalau amrywiol yn cynhyrchu cyrydiad lleol. Yn ôl data cais llongau Llynges yr Unol Daleithiau, mae bywyd gwasanaeth pibellau titaniwm yn 40 mlynedd, a dim ond 6 i 8 mlynedd yw bywyd gwasanaeth pibellau aloi copr-nicel.
Mae Tsieina wedi cynnal profion dilysu ac asesu ar y defnydd o "aloi titaniwm" i ddisodli "aloi copr" i gynhyrchu systemau piblinellau dŵr môr. Ar ôl i'r pibellau di-dor titaniwm TA2, ffitiadau pibell ategol a flanges titaniwm a ddarparwyd gan Baoti gael eu rhedeg am bron i 3 blynedd, cafodd y piblinellau a'r deunyddiau ategol eu dadosod a'u harchwilio, ac ni chanfuwyd unrhyw amodau annormal megis craciau, tyllau a chorydiad.
(2) Lleihau costau. Er bod cost buddsoddi un-amser rhannau aloi titaniwm yn uwch, gall y buddsoddiad un-amser fodloni'r defnydd bywyd llawn, a dim ond cynnal a chadw syml sydd ei angen yn ystod y defnydd, sy'n arbed costau atgyweirio a chynnal a chadw yn fawr. Mae angen disodli'r tiwbiau aloi copr-nicel a ddefnyddir yn y cyfnewidwyr gwres o longau Llynges yr Unol Daleithiau tua 97 km y flwyddyn, tra bod tiwbiau titaniwm pur Gr.2 yn cael eu dewis ar gyfer dwy brif system pibellau dŵr môr y llong cludo doc amffibaidd LPD17, gyda thua 1,000 o bibellau a chyfanswm hyd o fwy na 3,350 m, gan arbed hyd at $17 miliwn mewn costau dros y cylch bywyd cyfan. I grynhoi, nid yn unig y gall defnyddio titaniwm mewn systemau pibellau leihau pwysau, ond hefyd gyflawni'r un oes â'r prif gorff, tra'n lleihau costau. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, fe'i cymhwyswyd mewn sypiau ar sawl math o offer morol megis y cwch 022 yn Tsieina.
3. Uwchadeiledd
Ar hyn o bryd, mae yna hefyd enghreifftiau o gymhwyso titaniwm yn uwch-strwythur llongau domestig, megis Ti70 (TA23) ar gyfer mastiau, bariau TA5 a TA7 ar gyfer antenâu radar, a phlatiau TA2 a TA5 ar gyfer crwyn hangar a strwythurau ffrâm. Defnyddiodd Llynges yr Unol Daleithiau hefyd lawer iawn o ditaniwm yn ardal uwch-strwythur allweddol y llong cludo doc amffibaidd LPD17, a ostyngodd ei màs tua 50% a gwella sefydlogrwydd y llong yn fawr.
4. Cais mewn meysydd eraill
Yn ogystal â'r cyrff pwysau uchod, systemau pibellau ac uwch-strwythurau sy'n defnyddio llawer iawn o ditaniwm, mae rhannau eraill o offer morol domestig a thramor sydd hefyd yn defnyddio titaniwm.
