[ 來源:中國有色金屬報　|　作者:本站　|　發(fā)布時間:2021-09-24 |　瀏覽:24520次 ]

船舶是民用的，艦艇是軍用的，在戰(zhàn)時船舶也常常被征用，運輸軍需物資。舶是大船，又特指航行于海上的船；艇指比較輕便的舟，如汽艇與救生艇，也指小型軍用船只與潛行于水下的軍用船只；艦是大型戰(zhàn)船，排水量一般大于500t。鈦及鈦合金有優(yōu)異的抗海水與海洋氣氛腐蝕的性能，是制造船舶艦艇零部件與海洋設(shè)施結(jié)構(gòu)件最合適的材料：螺旋槳推進器、潛艇鞭式天線與殼體、海水管道、冷凝器和熱交換器、聲學(xué)系統(tǒng)、消防設(shè)備等，都是鈦及鈦合金的天下。應(yīng)用的合金主要有：工業(yè)純鈦、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4VELI、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo、Ti-3Al-2.5V等，此外，Ti-Ni形狀記憶合金在潛艇中也獲得應(yīng)用，用于制造焊接管接頭。

鈦合金潛水艇

蘇聯(lián)在用鈦合金制造潛水艇與核潛艇領(lǐng)域居世界領(lǐng)先水平，也是首個用鈦合金制造深海耐壓鈦合金殼體的國家，最多年份里鈦合金厚板厚壁管材用量近1萬t，占鈦合金當(dāng)年產(chǎn)量的1/3-1/2。鈦合金具備制造殼體的各種性能：高的強度性能、優(yōu)秀的抗疲勞性能、無磁性、能抗住深水炸彈爆炸沖擊波，鈦合金有良好的導(dǎo)熱性，是制造潛水艇熱交換器的良好材料。蘇聯(lián)于1991年解體后，俄羅斯繼續(xù)引領(lǐng)著鈦工業(yè)向前發(fā)展。鈦合金板帶材在圣彼得堡（蘇聯(lián)時期稱列寧格勒）軋制，而鑄錠在上薩爾達冶金聯(lián)合公司鑄造。

蘇聯(lián)從20世紀(jì)60年代開始研究鈦合金在艦艇中應(yīng)用，1968年12月第一艘K162號全鈦核潛艇下水，1970年建造了首艘ALFA級核潛艇，據(jù)稱到1988年已建造6艘，每艘鈦材用量約3kt，它的一些技術(shù)參數(shù)見表1。

20世紀(jì)80年代，蘇聯(lián)又制造了6艘“臺風(fēng)”級彈道導(dǎo)彈核潛艇，首艘1980年建造，1984年服役，每艘鈦材用量9kt，水下排水量33.8kt，水下航速約27kn，這是世界上最大的潛艇，雙殼體結(jié)構(gòu)，非耐壓殼體由高強低磁鋼制造，耐壓殼體則是用鈦合金打造的。美國1980年服役的“俄亥俄”級核導(dǎo)彈潛艇是全鈦的，水下航速20kn。

原子動力船

蘇聯(lián)時期的原子動力（核電）船早先的蒸汽機、熱交換器、冷凝器等是用不銹鋼制的，經(jīng)常出毛病，常見滲漏與被腐蝕、事故不斷，后來改用鈦合金制造。這些毛病通通沒有了，發(fā)動機使用期限延長了二三十倍。蘇聯(lián)鈦合金原子能破冰船的使用情況見表2。

日本的鈦合金漁船

1973年，日本鋼鐵公司、東邦鈦業(yè)公司和江藤造船公司聯(lián)合打造的首條全鈦漁船長12.5m、寬2.8m，總質(zhì)量4.6t，船殼采用2.5mm厚的鈦合金板焊接。全鈦漁船質(zhì)量輕、抗腐蝕、不需要表面處理、附著海洋生物易清理，維護工作量少。至今日本的鈦合金漁船已有20多艘。

艦船用的其他主要鈦合金裝備

聲納導(dǎo)流罩。早期艦船用的聲納導(dǎo)流罩多用玻璃鋼與不銹鋼制造，鈦合金面世后，逐漸改用鈦合金制造，多年的使用情況證明，鈦合金的綜合性能優(yōu)于其它兩種材料的。

螺旋槳。螺旋槳是船舶艦艇一個非常重要的裝備，工作條件與環(huán)境極為嚴(yán)峻，制造材料必須具備：強度性能高、在海水中抗疲勞性能強、耐沖刷、抗空泡腐蝕、成形性良好，對高速艇用的材料有更高的要求。實踐證明，鈦合金在當(dāng)今的螺旋槳材料中具有最佳的綜合性能，自鈦合金大體成熟以后，各國都先后規(guī)模不等地采用鈦合金制造螺旋槳。中國從上世紀(jì)70年代初開始，用鈦合金制造螺旋槳，1972年就制出水翼快艇螺旋槳，據(jù)不完全的統(tǒng)計，至2020年已生產(chǎn)近萬只直徑450mm-1200mm螺旋槳。直徑1200mm固定鈦合金螺旋槳質(zhì)量約130kg。長期使用證明，鈦合金螺旋槳的使用期限比銅合金的長5倍以上。

泵、閥及管道。船舶艦艇的泵、閥、管道系統(tǒng)等的工作條件極為惡劣，銅、不銹鋼管路的使用壽命只有2年-5年，使用鈦及鈦合金管路后壽命成倍延長。按蘇聯(lián)及俄羅斯的有關(guān)規(guī)定，管路壽命應(yīng)達到三個年限：首先，應(yīng)達到第一次進船塢維修期限即八九年；其次，服役期限應(yīng)不短于15年；總壽命（可靠運行期限）應(yīng)不短于25年-30年。