海事産業におけるチタンの応用
従来の船舶の頻繁なメンテナンスと高い運用コストにまだ悩まされていますか?船舶の性能を真に向上させ、耐用年数を延ばす革新的な材料をまだ探していますか?
現在、チタンは、その優れた耐食性、超軽量特性、および拡張された耐久性により、業界を変革しています。それはあなたの船舶に前例のない性能向上と長期的な価値をもたらします。
マリングレードのチタンの登場は、あなたの期待に革命を起こすことになっています!
マリングレードチタンの仕様
スタンダーズ： ASTM B265、ASTM B338、ASTM B348、ASTM B363、ASTM B367、ASTM B381、ASTM B600、ASTM B861、ASTM B862、ASTM B863
船級協会の認証: ABS、DNVのGL、LR、BV、RINA、KR
国際認証: ISO9001、ISO14001、ISO45001
材料コンプライアンス証明書: チタンの各バッチには適合証明書が付属しており、特定の化学組成と物理的性能の要件を満たしていることが確認されています。
船舶にはどのようなチタン合金が使用されていますか?
- グレード2:船舶で最も一般的に使用されるチタン合金。優れた延性を提供し、船舶部品、熱交換器、および船舶用ファスナーに広く適用されています。また、180°F(82°C)までの海水アプリケーションで優れた隙間腐食耐性を提供します。
- グレード5:Ti-6Al-4Vは、高強度と優れた耐食性を備えた用途の広いチタン合金です。プロペラ、シャフト、海底探査装置などの重要な海洋用途に最適です。
- グレード7:500°F(260°C)を超える温度で優れたすきま耐食性を得るには、グレード7チタンが好ましい選択肢です。
- グレード9:Ti-3Al-2.5Vは、強度、成形性、耐食性のバランスが取れているため、海洋およびオフショア構造物の配管に一般的に使用されています。
- グレード12:このチタン合金には、耐食性を高めるためにパラジウムが含まれています。通常、腐食性の高い海洋環境にさらされる熱交換器やその他のコンポーネントで使用されます。
船舶におけるチタンの応用
チタンおよびチタン合金は、海事産業で広く使用されています。主な用途には、船体構造、推進システム、熱交換器、クーラー、配管システム、バルブ、ポンプ、プロペラ、ソナー装置などがあります。
船舶のポンプ、バルブ、配管、付属品
チタン配管は、主に海水輸送、凝縮システム、燃料供給、排水システムなど、船舶で広く使用されています。
チタン合金は、その優れた耐食性、耐侵食性、および低密度により、薄肉の小径パイプおよび継手の製造を可能にします。
これにより、重量が大幅に削減されるだけでなく、銅やステンレス鋼製品よりもはるかに優れた寿命が得られます。
熱交換器、コンデンサー、クーラー、エバポレーター
チタン製の熱交換器、コンデンサー、クーラー、エバポレーターは、耐久性が高く、高速の腐食性海水に耐性があります。100,000時間以上のメンテナンスフリーの寿命を提供し、亜鉛アノード保護を必要としません。
チタンコンデンサー
チタンクーラー
チタン製エバポレーター
船舶推進システム
銅合金や鋼と比較して、チタン合金プロペラの寿命は銅合金プロペラの5倍以上です。チタン製プロペラは、密度が低いため、船の重量を減らすだけでなく、速度と燃料効率も向上させます。
音響デバイス
船舶の音響装置は、チタン合金からも作ることができます。アプリケーションには、ソナードーム、水中音響トランスデューサー部品、マイクロフォン、電話部品などがあります。
チタン合金製ソナードームは、優れた耐食性、軽量性、優れた音響透過性を備えています。
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優れた総合性能を持つチタン製ソナードームは、クルスク、ミンスク、キエフなどのロシア海軍艦艇のソナーシステムに使用されています。
船体構造部品
オールチタン合金製船
場合によっては、船全体がチタン合金で作られています。オールチタン製の船は、軽量で、高速で、燃料効率が高く、メンテナンスコストが非常に低くなっています。
レーシングスピードボート
手漕ぎのチタンボート
チタン漁船
日本で初めて登録されたチタン製スピードボートは、全長12.25メートル、幅4.06メートル、水深2.25メートルです。日精工業(株)が製造し、1997年8月に発売。
スピードボート全体で約1.7トンのチタンが使用されました。舵、舵軸、プロペラ軸はすべてTi-6Al-4V合金製でした。
耐圧船体
海軍業界では、チタン合金の耐圧船体は主に深海潜水艇や潜水艦に使用されています。
高い強度対重量比、優れた耐食性、非磁性特性を備えたチタンは、深海圧力船体に理想的な材料です。
ロシアは、原子力潜水艦にチタン合金の圧力船体を使用した最初の国でした。6隻のタイフーン級原子力潜水艦は、工業用純チタン、Ti-6Al-4V(Ti64)、Ti-6Al-4V ELI、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo、Ti-3Al-2.5V、IIT-3B、IIT-7M、およびその他の合金を使用して建造され、合計で最大9,000トンのチタンが使用されました。
潜水艦耐圧船体
潜水艦はチタン製の二重構造を採用しており、高速化、低騒音化、メンテナンス頻度の低減などのメリットがあります。
深海潜水艇耐圧船体
チタン製の耐圧性船体のもう一つの重要な用途は、深海潜水艇です。
米国、日本、フランスでは、圧力船体にチタンとチタン合金が相次いで使用されています。Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo合金は、米国のアルビンとシークリフの潜水艇の船体に使用されました。
Ti-6Al-4V ELI合金は、フランスのSM97、米国のアルビン、日本の「しんかい2000」の浮力球、および米国海軍の深海潜水救助車(DSRV)の船体と浮力球に適用されました。
船用ホイップアンテナ
船舶のホイップアンテナは、強度、耐食性、非磁性に優れたチタン合金を使用しており、過酷な海洋環境での信頼性と耐久性を確保しています。
チタン合金は、アンテナの性能を維持しながら、重量を減らし、耐用年数を延ばすのに役立ちます。
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一般的なチタン合金のグレードと船舶でのその用途
| 適用分野 | チタン合金 |
|---|---|
| 耐圧船体 | Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo、Ti-6Al-4V ELI |
| プロペラとプロペラシャフト | 純チタン、Ti-6Al-4V |
| 海水パイプライン、バルブ、継手 | 純チタン、Ti-6Al-4V、Ti-Al-Mn、Ti-6Al-6V-0.5Cu-0.5Fe、Ti-3Al-2.5V、Ti-Ni形状記憶合金、Ti-31、Ti-75 |
| 熱交換器・海水淡水化システム | 純チタン、Ti-6Al-4V、Ti-Al-Mn、Ti-5Al、Ti-0.3Mo-0.8Ni、Ti-31 |
| エンジン部品 | Ti-5Al-2.5Sn、Ti-6Al-4V、Ti-8Al-1Mo-1V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo |
| 音響デバイス | 純チタン |
| 係留および進水システム | Ti-6Al-4V、Ti-4Al-0.005B |
造船業界で人気のあるチタン合金製品
当社は、海洋用途向けにカスタマイズされたチタンソリューションを提供し、お客様の要件を満たすために特別な仕様とグレードを調整します。
船体構造、プロペラ、配管システム、その他の重要なコンポーネントのいずれであっても、最適な性能と耐久性を確保するためのカスタマイズされたソリューションを提供します。クイッククォート
チタンパイプ、海洋用途
チタンパイプは軽量で高強度で、優れた機械的特性を提供します。それらは、熱交換器、コンデンサー、蒸発器、および輸送パイプラインで広く使用されています。
海洋用途のチタン継手
これまで、船舶用継手は主に銅、鋼管、または防食コーティングを施したステンレス鋼管で作られていました。しかし、その寿命は比較的短かった。
チタンポンプ、チタンバルブ、チタンパイプラインに切り替えることで、耐用年数を5〜10倍に延ばすことができます。これにより、全体的なコストが大幅に削減されるだけでなく、安全で信頼性の高い運用が保証され、腐食、漏れ、その他の安全上の問題が防止されます。
チタンキャップ
チタンショートパイプエンド
チタン減速機
海洋用途のチタンプレート
チタンプレートは、船体構造、隔壁、甲板、プロペラ、冷却システム、海水パイプラインの造船に広く使用されています。
優れた耐食性、高強度、軽量性を備えたチタンプレートは、耐久性を高め、重量を減らし、船舶の耐用年数を延ばします。
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優れた耐食性、高強度、軽量性を備えたチタンプレートは、耐久性を高め、重量を減らし、船舶の耐用年数を延ばします。
- 厚さ:0.5mm-120mm
- 幅:1000mm、1200mm、1500mm
- 長さ:3000mm、6000mm
- グレード:GR.1、GR.2、GR.3、GR.4、GR.5、GR.7、GR.12、GR.23
- 公差:仕様、業界標準、およびカスタム要件に従って
- 平坦度:平方メートルあたり3mm
マリン用途のチタンバー
チタンバーは、主に造船でプロペラシャフト、スラスター、バルブ、ポンプ、ファスナーなどの高強度で耐食性のある部品を製造するために使用されます。
優れた耐久性と信頼性を備えたチタンバーは、船舶の寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減し、耐用年数を延ばします。
- グレード:グレード1、グレード2、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-2.5V、Ti-5Al-2.5Sn
- 直径:6mm-300mm
- 長さ:顧客の要求に応じてカスタマイズ可能
海洋構造トランジションジョイント
構造遷移継手は、元の金属特性を維持しながら、異なる金属の接合を可能にします。
これらのジョイントは、レアメタルを節約し、設置プロセスを簡素化するため、費用対効果も高いです。
船舶用構造物用トランジションジョイントは、船舶やオフショア構造物のチタン、鋼、アルミニウム構造物に効率的でメンテナンスフリーの溶接接続を提供します。
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私達は1300 x 3800のmmを測定する標準的な母版でそれらを作り出す。ウォータージェット切断は、これらのプレートからストリップやその他の形状を作成するために使用されます。
Chalco Titaniumは、次の仕様を提供します。
- 正方形
- 直角の
- ディスク
- 複雑なカスタム形状
海洋用途のチタンブロック
チタンブロックは、船体構造物や配管部品、精密機器などに幅広く使われています。
その優れた強度、耐食性、軽量性により、船舶の耐久性と運用効率が向上します。
チタンブロック仕様
幅: 300ミリメートル - 1500ミリメートル
長さ: 200mm-1400mm
高さ: 20mm-500mm
成績： GR.1、GR.2、GR.5、GR.7、GR.9、GR.12
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マリンファスナー
マリンチタンファスナーは、その優れた耐食性と高強度により、さまざまな船舶の機器や構造物に広く使用されています。安全で信頼性の高い接続を確保しながら、コンポーネントの寿命を延ばします。
チタンボルト
チタンナット
チタンワッシャー
チタン合金溶接ワイヤー
チタン合金溶接ワイヤは、造船で広く使用されており、船体構造、推進システム、冷却システム、耐腐食性コンポーネント、および船上機器をカバーしています。
チタン溶接は、船舶部品の優れた耐食性、強度、および耐用年数の延長を保証し、現代の船舶製造に不可欠な技術となっています。
Ti-6Al-4V(グレード5)溶接ワイヤ
Ti-3Al-2.5V(グレード12)溶接ワイヤ
純チタン溶接ワイヤ(グレード1、グレード2)
なぜ船にチタンを使用するのですか?
- 軽量で高強度:チタンの密度は鋼の57.7%にすぎませんが、同等の強度を提供します。構造的完全性を維持しながら船の重量を40%削減できるため、燃料消費量の削減につながります。
- 優れた耐食性:チタンは海水の腐食に対して完全に耐性があり、塩水や攻撃的な液体に効果的に耐えます。
- 耐用年数の延長とメンテナンスコストの低減:チタンはスチールやアルミニウムの2倍以上長持ちするため、メンテナンス費用を大幅に削減できます。
- 優れた強度:チタン合金は、-253°Cから600°Cの範囲の温度で、海洋金属の中で最も高い強度を持っています。
- 耐熱性と熱安定性:チタンは高温に耐え、熱膨張係数が低く、溶接変形が最小限に抑えられるため、高温の船舶部品にとってより安全です。
- 非磁性特性:チタンは電磁干渉を防ぎ、海軍艦艇のステルス能力を強化します。
- 優れた音響透過性:チタンは、ソナーシステム、フェアリング、その他の音響機器に理想的な材料です。
- 過酷な環境への耐性:チタンは、-60°Cから20°Cの範囲の温度で高い破壊靭性と疲労強度を維持し、過酷な海洋条件に適しています。
- 優れた機械加工性:チタンは、鋳造、圧延、鍛造、押出など、さまざまな方法で加工できるため、さまざまな船の構造に適応できます。
- 高いリサイクル価値:鋼と比較して、チタンスクラップは回収価値が大幅に高くなっています。
船舶のチタン用途のコスト管理に関する推奨事項
効率的で費用対効果の高い部品やシステムを製造するためには、単に低コストの材料を使用するよりも、適切な合金、形状、製造プロセスを選択することが大切です。
鋼やその他の合金を1対1で直接チタンに置き換えると、コストがかかり、特定の用途でチタンが放棄される可能性があります。
次の原則で再設計すると、大きなメリットが得られます。
- 既存のデザインにチタンを単純に置き換えることは避けてください。
- 重量に基づいてチタンプロジェクトのコストを見積もらないでください、特に鋼または銅合金部品の重量を参考にしないでください。
- 標準的な製品と仕様を見直して、最高の可用性と最小のコストを実現します。
- 最小限の材料の厚さに基づく設計戦略を使用します。
- チタンの耐食性をフルに活用。
- 配管には、冷間曲げまたは誘導曲げを使用して、エルボ、フランジ、および溶接の必要性を最小限に抑えます。
- フランジのガイドラインを参照して、設計仕様を満たす最も低コストのシステムを決定してください。
- 重量のあるコンポーネントの場合は、ソリッド設計ではなく複合レイヤーを検討します。
- バルブやポンプなどの鋳物では、数量が十分であれば、チタンの強度と耐食性を最適化するための新しいパターンを開発します。
- 設計の早い段階でサプライヤーやメーカーに相談してください。
チタンの使用を先駆的に行うことで、造船所は競争の激しい市場で際立ち、戦略的な優位性を得ることができます。クイッククォート
他の金属と比較した天然および汚染された海水中のチタン合金の腐食性能
| 腐食モード | 銅基合金ステンレス鋼 | 316 | ステンレス鋼6Moおよび二相 | チタン合金 |
|---|---|---|---|---|
| 一般的な腐食 | 耐性/感受性 | 耐性 | 耐性 | 耐性 |
| Crevice Corrosion | Susceptible | Susceptible | Susceptible (>25°C) | Resistant (<80°c) |
| ピッチングアタック | 受け やすい | 受け やすい | 耐性 | 免疫 |
| Stress Corrosion | Susceptible | Susceptible (>60°C) | Resistant | Resistant |
| 腐食疲労 | 受け やすい | 受け やすい | 受け やすい | 免疫 |
| ガルバニック攻撃 | 受け やすい | 受け やすい | 耐性 | 免疫 |
| 微生物腐食(MIC) | 受け やすい | 受け やすい | 受け やすい | 免疫 |
| 溶接/HAZ腐食 | 受け やすい | 受け やすい | 受け やすい | 耐性 |
| 侵食腐食 | 受け やすい | 耐性 | 耐性 | 高い耐性 |
マリンチタンは溶接が難しくありません
チタン溶接は複雑ではなく、ガスタングステンアーク溶接(TIG)、電子ビーム溶接、レーザー溶接、摩擦攪拌溶接(FSW)など、複数の溶接技術が利用可能です。
最適な溶接方法は、通常、構造構成、ジョイント設計、性能要件、およびコストの考慮事項に基づいて選択されます。
チタン溶接技術は十分に確立されていますが、従来の溶接方法は、長い溶接シームを必要とする造船プロジェクトでは遅くなる可能性があります。
これに対処するために、私たちはチタン合金専用の摩擦攪拌接合(FSW)技術を開発しました。この方法は、隣接する金属シートを溶かすのではなく柔らかくし、長さ70フィートを超えるチタンプレートを効率的に接合します。
溶接後、すべてのジョイントは徹底的な検査を受け、最高の品質基準を確保します。
なぜ私たちを選ぶのか
- 技術的な専門知識:私たちは、特に薄肉チタンパイプ冷間曲げ技術において、チタン材料の機械加工、曲げ、溶接において最先端を持っています。
- 競争力のある価格設定:ディストリビューターに費用対効果の高い価格設定を提供し、お客様に収益性の高いマージンを確保します。
- カスタマイズ機能:お客様の要件に基づいて、特別な仕様とグレードのカスタマイズされたチタン製品を提供します。
- 製品の品質と認証:当社の製品は国際的な品質基準に厳密に準拠しており、必要な認証文書が付属しています。
- 料金見積もり:お客様が潜在的な料金を予測し、それに応じて計画を立てるのを支援します。
- 安定した供給能力:強力な生産能力と管理されたサプライチェーンにより、納期厳守を保証します。
- 柔軟な協力:私たちは、クライアントとの長期的かつ安定したパートナーシップの確立に努めています。
- 技術サポートとソリューション:高品質のチタン製品に加えて、エンドユーザー向けの技術コンサルティングを提供しています。
- 信頼性の高いアフターサービス:包括的なアフターサポートを提供し、シームレスな購入と使用体験を保証します。
マリンチタン材料の包装・輸送
輸送中にチタン材料が損傷を受けないように、専門的な梱包および配送サービスを提供しています。この分野での当社の利点は次のとおりです。
- プロフェッショナルなパッケージング:マリンチタン材料用にカスタマイズされたパッケージングソリューションを提供しています。サイズや形状に応じて、特殊な木枠や鉄骨バンディング、プチプチなど、複数の保護対策を使用し、安全性を確保しています。
- 配送オプション:複数の物流プロバイダーと協力し、海上、航空、陸上の輸送を提供して、お客様のニーズに基づいて最適な配送方法を選択します。
- リアルタイムの追跡と更新:配送プロセス全体を通じて、リアルタイムのロジスティクス追跡を提供し、お客様がいつでも出荷状況を監視できるようにします。
- グローバルな配送能力:世界規模の配送ネットワークにより、あらゆる国や地域のお客様にチタン材料を効率的かつ安全に配送します。
よくある質問
チタン合金には追加の防錆処理が必要ですか?
チタン合金は、特に海水環境で優れた耐食性を持ち、追加の防食処理を必要としません。鋼とは異なり、チタン合金は定期的な塗装や保護コーティングを必要としないため、メンテナンスの作業負荷とコストが削減されます。
チタン合金の強度はどれくらいですか?彼らは高圧と衝撃に耐えることができますか?
チタン合金、特にTi-6Al-4Vのような高強度合金は、優れた強度と耐疲労性を提供します。高圧や衝撃条件下でも安定しています。
造船におけるチタンと鋼鉄の違いは何ですか?
チタンは優れた耐食性を備えており、これは過酷な海洋環境で重要です。
チタンは鋼よりも43%軽量でありながら、同等の強度を維持しています。これにより、構造的完全性を損なうことなく船の重量を減らすことができます。
チタンは高温に耐えることができ、疲労強度も優れているため、繰り返し応力にさらされる部品に最適です。
チタンは非磁性であり、原子力潜水艦やその他の軍用船のステルス用途に重要な特徴です。
従来の材料と比較して、チタン合金を使用することのコストメリットは何ですか?
チタン合金の初期コストは高くなりますが、造船において長期的なコストメリットを提供します。
高強度、低密度、耐食性により、チタンは賢明な長期投資になります。
チタンは船舶の寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減し、高い先行投資を相殺します。
熱交換器にチタンが使われているのはなぜですか?
海水は腐食性と侵食性が高いため、銅およびステンレス鋼の熱交換器の寿命が限られています。
熱交換器に漏れがあると、機械が海水で浸水し、壊滅的な故障につながる可能性があります。
チタンは海水の影響を全く受けず、適切なメンテナンスを行えば、劣化することなく何年も持続します。
水冷式排気システムにチタンを使用する利点は何ですか?
ウェットエキゾーストシステムのコンポーネントがステンレス鋼または銅で作られている場合、高温の排気流中の酸性化合物による腐食に対して脆弱です。
チタン製エキゾーストシステムの寿命ははるかに長いです。酸性ガスや高温排気(最大1200°C)に耐性があり、コストのかかるダウンタイムや故障を防ぎます。
