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军用螺旋桨为什么选择钛合金材料作为生产金属材料

钛合金材料在螺旋桨生产行业中使用数量比较多,但是钛合金材料生产的螺旋桨成本比较高昂,很少有船只可以用的上这么阿贵的螺旋桨。不过随着军舰艇中的护卫舰、驱逐舰和航空母舰等快速发展,钛合金材料生产的螺旋桨被军工广泛的使用,军舰螺旋桨需要长期在水中进行泡发,因此要求螺旋桨具有较好的抗海水腐蚀性。同时在军舰航行速率高的情况下,考虑航行海域之内的海水环境和海域非生物入侵情况。

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那么为什么很多军舰都考虑到螺旋桨本身的多叶曲面形状,因此在选取原料的时候,除了考虑能否适应海水环境之外,还需要考虑制作时切割工艺是否能达到标准。军舰螺旋桨选择钛合金材料制造出来的时候,就可以解决很多问题,比普通船只使用的铜锌锡合金螺旋桨性能高出很多。


采用铜锌锡合金材料生产螺旋桨,虽然解决了切割工艺能否达标的问题,但由于军舰制造水平的不断提高,螺旋桨本身必须适应军舰体型变大和航速变快等现实问题。而铜锌锡合金由于材质密度很大,造成螺旋桨重量过大,所以整个制作过程损耗较大,在后期不适合作为首选原料。

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此外由于航速增加,螺旋桨叶面腐蚀速度不断加快,从而形成空泡螺旋桨。空泡发展过程有三个阶段,第一阶段是在低压区形成的空泡,到了高压区之后,逐渐对表面产生腐蚀作用。第二阶段是空泡在水翼后方,降低螺旋桨自身升力和阻力。第三阶段可能会造成螺旋桨直接断裂。


钛合金材料本身焊接工艺较为复杂,成本费用太高。其次,不锈钢本身刚性很高,韧性不是很强,容易发生断裂。再次,不锈钢防锈性能远不如铜合金,耐腐蚀性能不高,导致在水下没有办法长期坚持完成任务。最后,采用铜合金,是由于铜本身对海洋微生物有杀灭作用,就算长时间在海水里边泡发,也不容易在表面生长一些藻类物质。所以很多军工厂优先选择钛合金材料作为军用螺旋桨生产金属材料。


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