El material de titanio GR1 (Industrial Pure Titanium TA1) tiene un valor de aplicación importante en las industrias marinas y de construcción naval debido a su excelente resistencia a la corrosión, alta plasticidad, propiedades livianas y no magnéticas. Los siguientes son casos de uso típicos y análisis técnico:
El material de titanio GR1 se usa ampliamente en la fabricación de conchas resistentes a la presión para equipos de exploración de aguas profundas. Por ejemplo, la caparazón resistente a la presión de la investigación de investigación "Alvin" estadounidense usa una lámina de aleación de titanio GR1 con un grosor de 49 mm, reemplazando el material de acero original de alta resistencia, lo que aumenta la profundidad de buceo de 2000 metros a 3600 metros. Su alta resistencia específica y resistencia a la corrosión del agua de mar aseguran la estabilidad y la larga vida útil del caparazón en entornos de alta presión. El submarino nuclear de clase "Typhoon" de Rusia también utiliza aleación de titanio para fabricar una carcasa de doble capa, que combina ventajas no magnéticas, resistentes a la presión y sigilosas.
El material de titanio GR1 es adecuado para estructuras de barco debido a su densidad (densidad de 4,5 g\/cm ³) y alta plasticidad. Por ejemplo, la lancha rápida competitiva fabricada en Japón en 1985 utiliza placas de titanio puro con un grosor de 4 mm y 2.5 mm para su casco y cubierta, respectivamente. El peso del casco es solo el 90% del de la aleación de aluminio, mientras que la velocidad aumenta en un 15%. La superficie del material de titanio no requiere recubrimiento anti -óxido, reduciendo aún más el peso y reduciendo los costos de mantenimiento. El rompehielos con alimentación nuclear rusa "Ártico" utiliza generadores de vapor de titanio y ha estado operando de manera segura durante más de 40 años sin ningún daño por corrosión.
3. Sistema de tuberías de agua y enfriamiento
En el sistema de tuberías de agua de mar, el material de titanio GR1 se ha convertido en un sustituto ideal de las aleaciones de cobre debido a su inmunidad natural a la erosión y la corrosión del agua de mar. El barco de transporte anfibio de clase "San Antonio" de EE. UU. (LPD -17) utiliza la aleación de titanio GR1 para fabricar el sistema de tuberías de mar, que reduce el peso en un 50% en comparación con la aleación tradicional de níquel de cobre, extiende la vida completa de 7 años a 40 años y ahorra costos de mantenimiento de $ 17 millones. En los barcos híbridos de la Guardia Costera de Japón, las tuberías de enfriamiento de escape de titanio y las tuberías de enfriamiento del motor mejoran significativamente la eficiencia del sistema y reducen la frecuencia de mantenimiento.
4. Dispositivos acústicos y equipos electrónicos
Las características de impedancia acústica no magnética y baja del titanio GR1 lo hacen adecuado para dispositivos acústicos como el sonar. Por ejemplo, la carcasa de sonda de aleación de titanio puede evitar la interferencia del campo magnético y mejorar la precisión de la detección; La alta antena de comunicación de la velocidad de datos de los submarinos estadounidenses está hecha de aleación de titanio Ti -5111 (optimizado basado en GR1), que mantiene alta resistencia y resistencia a la corrosión en entornos marinos duros. Ha sido equipado en 30 submarinos. Además, los disipadores de calor de titanio y las carcasas electrónicas de dispositivos pueden garantizar la estabilidad de los sistemas electrónicos de barcos en entornos de spray de sal.
La resistencia a la cavitación y la fatiga de las hélices de aleación de titanio son superiores a las aleaciones de cobre tradicionales. La hélice de la artesanía de Hydrofoil estadounidense "PlainView" está hecha de ti -6 al -4 V aleación (perteneciente a la serie de titanio puro industrial con gr1), que reduce el peso en 337 kg y extiende la vida del servicio por 5 veces. Después de cambiar a la aleación de titanio para el sistema de propulsión de chorro de agua del PT de Japón -10 Torpedo Boat, se logró una reducción de peso de 600 kg al mejorar la eficiencia de la propulsión.
Desafíos técnicos y perspectivas
Aunque el costo inicial del material de titanio GR1 es relativamente alto, su economía de ciclo de vida total es significativo. En el futuro, es necesario optimizar aún más los procesos de soldadura (como la soldadura de arco de argón de alambre caliente de alta velocidad) para reducir los costos de fabricación y resolver el problema de los organismos marinos que se adhieren fácilmente a la superficie de los materiales de titanio. Con el desarrollo de exploración de aguas profundas y barcos verdes, se lanzará aún más la aplicación potencial del material de titanio GR1 en barcos polares, equipos de aceite y gas de aguas profundas y otros campos.