鈦及鈦合金材料雖然屈服強(qiáng)度高,但在焊接時(shí)需要惰性氣體保護(hù),成型難度大于鋼材?由于一些艦艇用鋼的屈服強(qiáng)度已能達(dá)到鈦合金的水平,因此一般水面艦艇結(jié)構(gòu)很少用鈦?鈦及鈦合金主要用于潛艇?深潛器等艦艇中,以應(yīng)付同時(shí)對(duì)屈服強(qiáng)度?密度和耐腐蝕性能要求很高的場(chǎng)合?

一直以來(lái)在常規(guī)潛艇?核潛艇和深潛器的建造中都大量使用純鈦及鈦合金,其鈦合金材料制艦艇的制造技術(shù)?船用鈦合金材料的研究和實(shí)際應(yīng)用水平都居世界前列?目前擁有490MPa?585MPa?686MPa?785MPa強(qiáng)度級(jí)別的船用鈦合金系列,常用的有船體用鈦合金пт-1м,船機(jī)用鈦合金пт-7м,船舶動(dòng)力裝置用鈦合金40?пт-3B?5B等,其成分和力學(xué)性能?但因鈦合金材料的制造成本高?加工難度大等原因。殼體材料選用了更先進(jìn)的特種材料,其消磁效果與承壓能力等都接近于鈦合金,但價(jià)格僅為鈦合金的幾分之一,加工難度也小得多?

美國(guó)船用結(jié)構(gòu)鈦合金主要為一?二?三級(jí)工業(yè)純鈦(ASTM 標(biāo)準(zhǔn))?深潛器耐壓殼體除Ti-6Al-4V外,還有可潛6100m深的Seacliff載人深潛器上使用的近α型的Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo?此外,法國(guó)建造的SM97耐壓殼和日本建造的“深海6500”級(jí)深海考察船的耐壓殼使用的是含有很少間隙元素的低間隙Ti6Al4VELI合金?上述合金的成分和力學(xué)性能見(jiàn)表11和表12?

新型Ti80合金用于制造深潛器和潛艇的耐壓殼體,該合金具有高強(qiáng)?高韌?耐蝕?可焊等優(yōu)異性能,在抗拉強(qiáng)度880~925 MPa?屈服強(qiáng)度785~885MPa的條件下,斷裂韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力明顯優(yōu)于Ti6Al4VELI合金?20世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)的Ti91鈦合金,屈服強(qiáng)度為700MPa,攻克了雙曲成型?組焊等技術(shù)難題,成功制備出了鈦合金聲納導(dǎo)流罩?Ti80和Ti91合金設(shè)計(jì)后的大量應(yīng)用研究工作都是在隨后的若干年間持續(xù)開(kāi)展的,2000年后陸續(xù)批量生產(chǎn)并投入使用?