提要：论述钛及钛合金个性，，以及其在船舶中利用的优越性。。介绍钛合金在船舶中的利用近况，，分析了钛合金在船舶中利用的发展趋向。。

船舶的服役环境为刻薄的海洋性气象，，由于长功夫接触海水，，船体及其设备
、构件（如高温排气管
、海水阀和泵
、螺旋桨等）很容易被侵蚀，，对其采取防护措施又极其繁琐和难题，，因而就对船舶用资料提出了特殊的技术性要求：①耐海水侵蚀性好。。②高
、低温环境下不变性好。。③安全靠得住，，大承载
、维修少或维修便捷，，弯曲
、焊接等可加工性好。。

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、钛及钛合金作为船舶用资料的利益

钛及钛合金以其自身具备的良好个性，，险些满足船舶用资料的全数要求，，堪称一种靠近美满的船舶用资料。。其利益如下：

（1）质轻，，比强度高。。钛的密度为4.5g/cm3，，比铝2.7g/cm3的密度高，，比铁7.9g/cm3的密度低，，仅为铁的57%。。钛的密度虽比铝大不到2倍，，但是强度是铝的3倍。。在工业工程利用中，，拔取比强度高的金属时，，钛合金可作为首选资料。。同种前提下，，用钛制作的深潜器下潜深度可达万米，，而钢制深潜器下潜深度远远达不到。。此外，，钛磁性为零，，在职何强度的磁场中都不会受到滋扰，，因而在海上作战时，，选取水雷
、鱼雷等磁性雷攻击兵器，，对于钛合金制作的船体外壳毫无攻击性，，拥有较好的反监护作用，，这一个性深受军事工程利用的青睐。。

（2）海洋性气象环境下的耐侵蚀性好。。当钛合金处于空气和一些含氧介质中时，，由于钛和氧拥有较强的亲和力，，理论能迅速形成一层致密
、附着力强和不变性好的氧化膜，，在好多介质中不易被粉碎，，从而对钛基体起到；；；ぷ饔。。有钻研批注：无论是在全浸区
、潮差区
、飞溅区还是海洋性气象环境下，，钛及钛合金别离在南！
、北！
、东海三个水域16年的侵蚀速度险些靠近零。。因而船舶选取钛合金制作一方面能够耽搁使用寿命，，另一方面能够削减后期由于理论产生侵蚀而采取防护处置等的用度。。

（3）优异的综合机能。。钛合金可进行冷热成形
、自由铸造
、挤压及焊接等各类加工，，拥有优良的加工适应性。。资料钻研批注，，钛合金在-60～20℃领域内进行冲击韧性试验，，自身不存在脆性转变点。。此外，，与铝合金和钢铁相比，，钛合金的耐热
、耐低温机能和断裂韧性最好。。

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、钛合金在船舶中的利用近况

目前，，对船用钛合金进行专门钻研并形成系统的国度重要有俄罗斯
、美国
、日本和中国。。附表所示为国内外船舶上用钛部位及常选取的合金。。

国内外船舶上用钛部位及常选取的合金

俄罗斯是世界上最早对钛合金在船舶上的利用进行钻研的国度，，占有可供工程利用参考（有关设计
、选材和工艺等）的成套系统文件。。前苏联专家通过“帕帕”级全钛合金巡航导弹试验艇向世界展示了选取钛合金制作攻击型核潜艇的可行性。。尔后，，俄罗斯相继钻研制作了“梭鱼”级和“秃鹰”级钛合金潜艇。。对俄罗斯船用钛合金进行梳理发现：俄罗斯船用钛合金商标多
、成分单一，，多正视合金系列与利用设计的两全钻研。。

美国最先对航空用钛合金进行钻研，，后来在航空用钛合金的基础上，，凭据船舶服役环境，，形成了船用钛合金系统，，并成功地将钛合金利用于各类动力的潜艇
、海水管路系统及深潜器的耐压壳体等，，如Aivin号
、Sea-Cliff号深潜器等。。美国船用钛合金商标不及俄罗斯多，，更器重利用如耐蚀机能的提高档钻研。。

日本对船用钛合金的钻研利用发展迅速，，目前重要利用的商标有纯钛
、Ti-6Al-4V和Ti-6Al-4VELI，，重要利用于深潜器的耐压壳体
、配管等。。

我国最早于1962年对船舶用钛合金进行钻研开发。。经过数十年的发展，，钻研
、制作水平均有了很大提高，，已从最初的仿制国外商标合金，，到此刻的自主研发船用钛合金系统，，如TA2
、TA5
、Ti31
、TiB19
、Ti70和Ti631等。。目前，，由中船重工725所与宝鸡钛业
、701所共同研制的Ti70合金已成功利用在船舶导流罩上。。其中值得高慢的是，，我国高温钛铝合金资料于2016年6月20日获得重大跨域性突破，，其寿命优于美国1～2个数量级。。

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、我国钛合金在船舶中利用的发展趋向

与蓬勃国度相比，，我国的船用钛合金钻研
、利用均存在肯定的差距。。目前，，我国船舶用钛量占总质量的比例还不及1%，，而俄罗斯船舶用钛量已靠近18%。。随着我国蓝色海洋战术的提出，，海洋工程设备势必得到大力发展，，那么被称作“海洋金属”的钛合金也将迎来急剧发展期。。下面重要从5个方面对钛合金在船舶中的利用发展趋向进行论述：

（1）我国船用钛合金系统固然已形成，，但是在船用钛合金设计
、选材和工艺等方面间的有效协调合作机制还不美满，，资料评价尺度比力不足，，造成目前的利用水平处于分散
、零散状态，，因而我们要整合现有资源，，美满并优化钛合金机能；；；成立系统的船用钛合金评价系统和数据库，，推进其在船舶上不变
、高效地使用。。

（2）钻研开发新的技术和工艺，，并将推算机信息仿照技术逐步推广利用，，尽量缩短制作周期，，提高成材率。。如3D打印技术
、激光急剧成形技术等。。

（3）各行业人员扭转对钛合金高成本
、高投入的观点。。近十年来，，从原资料价值分析来看，，海绵钛的价值处于较低期，，为钛合金市场的扩大提供了保险。。按传统资料的服役周期为2～10年推算，，在刻薄的海洋性气象环境下，，服役期间的传统资料必须进行防腐处置
、维修，，甚至更换，，后期用度将大大增长。。而钛合金只必要进行单一守护即可。。此外，，还能够通过以下蹊径降低钛及钛合金的出产成本，，来扩大其在船舶行业的利用：①索求新的钛提炼步骤，，或者通过增长肯定量出产过程中的残料，，实现资源二次利用，，并降低原资料成本。。②设计新型合金时尽量使用廉价值合金元素，，研制低成本合金等。。

（4）由于船用结构件多为焊接件，，通常尺寸较大，，因而开发船用结构件有关的焊接工艺技术与焊接资料就显得尤为重要。。

（5）目前国内出产的钛粉多为中低档产品，，不能满足高端客户要求，，高质量钛粉仍需进口，，大大增长了成本价值。。应组建专家团队对此项技术进行攻关，，自主研发高质量钛粉。。

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、结语

随着科学技术的飞速发展，，钛合金成本逐步降低，，在国度一系列政策的推动下，，钛及钛合金在船舶中的利用显露出设备的轻量化
、高速度及高的安全靠得住性等诸多优势，，船用钛合金必将迎来急剧的发展。。

本文颁发于《金属加工（冷加工）》2016年第19期40-41页

作者：中国船舶重工集团公司第七二五钻研所夏申琳等