Titanium alloy makes deep-sea detectors

The deep sea environment is extremely harsh. The seawater is rich in salt, dissolved oxygen and various minerals, and is highly corrosive. A dense, highly adhesive oxide film can form on the surface of titanium alloys, which can effectively prevent seawater from corroding the inside of the material. For example, Ti-6Al-4V (Gr.5) titanium alloy can resist seawater corrosion for a long time in the deep sea environment, ensuring the integrity of the detector structure.

Titanium alloy makes deep-sea detectors detalhes

Liga de titânio faz os principais componentes de detectores de alto mar

Os principais componentes dos detectores de mar profundo de liga de titânio incluem as seguintes partes-chave:

Titanium alloy makes deep-sea detectors


1. Casco de pressão:

• Geralmente feito de material de liga de titânio, tem alta resistência e excelente resistência à corrosão e pode suportar o ambiente de alta pressão do mar profundo.

• O casco de pressão é a estrutura principal do detector, protegendo o equipamento interno de danos pela pressão da água do mar e corrosão.

2. matriz do sensor:

• Inclui vários sensores de alta precisão, como sensores CTD (usados ​​para medir a temperatura, salinidade e profundidade da água do mar), magnetômetros, sonar, etc.

Estes sensores são responsáveis ​​pela coleta de vários parâmetros e dados do ambiente marinho profundo, fornecendo um forte apoio para a investigação científica marinha subsequente.

3. Sistema de aquisição e processamento de dados:

Responsável pela recepção dos dados coletados pelo sensor, e armazenamento, processamento e análise.

O sistema de aquisição e processamento de dados geralmente tem altas capacidades de processamento de dados e estabilidade para garantir a precisão e confiabilidade dos dados.

4. Sistema de navegação e posicionamento:

• Incluindo sistema de navegação inercial, sistema de posicionamento acústico e GPS subaquático, etc., usado para fornecer informações em tempo real, como a posição, velocidade e atitude do detector.

• O sistema de navegação e posicionamento garante a navegação e posicionamento precisos do detector durante operações em alto mar, melhorando a eficiência e segurança da detecção.
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5. Sistema de abastecimento de energia:

Fornece a potência ou energia necessária para o detector, geralmente incluindo baterias de alto desempenho ou outros dispositivos de conversão de energia.

• A estabilidade e durabilidade do sistema de abastecimento de energia são cruciais para o funcionamento a longo prazo do detector.

6. Sistema de comunicação e controlo:

• Usado para alcançar comunicação remota e controle entre o detector e o navio de suporte de superfície ou a costa.

O sistema de comunicação e controle geralmente inclui tecnologia de comunicação subaquática e sistema de controle remoto para garantir que o detector possa realizar tarefas de detecção de acordo com o programa pré-definido e transmitir dados em tempo real.

7. Sistema de propulsão e manobra:

Responsável pela propulsão subaquática e manipulação do detector, incluindo propulsores, timones e outras manobras.

O desempenho do sistema de propulsão e manobra afeta diretamente a manobrabilidade e flexibilidade do detector, o que é crucial para o sucesso das missões de detecção em profundidade.
Titanium alloy makes deep-sea detectors

Estes principais componentes trabalham juntos para permitir que o detector de mar profundo de liga de titânio realize operações de detecção eficientes e precisas em ambientes de mar profundo, fornecendo um forte apoio técnico para a pesquisa científica marinha, a exploração de recursos e outros campos.


Ligas de titânio têm muitas aplicações importantes na fabricação de detectores de profundidade:
1. Vantagens materiais
Excelente resistência à corrosão
O ambiente do mar profundo é extremamente áspero, e a água do mar é rica em sal, oxigênio dissolvido e vários minerais, que são altamente corrosivos. Um filme de óxido denso e altamente adesivo pode ser formado na superfície de ligas de titânio, o que pode efetivamente impedir que a água do mar corroda o interior do material. Por exemplo, a liga de titânio Ti-6Al-4V (TC4) pode resistir à corrosão da água do mar por um longo tempo no ambiente do mar profundo e garantir a integridade da estrutura do detector.
Alta resistência e alta dureza
A pressão no mar profundo é enorme, e a pressão aumenta em cerca de 1 atmosfera a cada 10 metros de mergulho. Na profundidade do mar de vários milhares de metros, a pressão pode atingir centenas de atmosferas. As ligas de titânio têm alta resistência e podem suportar uma enorme pressão de água sem deformação ou ruptura. Ao mesmo tempo, sua boa resistência lhe permite absorver energia e evitar danos catastróficos quando é impactado ou estressado localmente. Algumas ligas de titânio contendo elementos de liga como molibdênio e níquel podem atingir uma força de mais de 1000MPa, que pode se adaptar bem ao ambiente de alta pressão do mar profundo.
Propriedades de baixa densidade
A densidade da liga de titânio é geralmente em torno de 4,5 g / cm³, o que é apenas cerca de 60% do aço. Isso permite que os detectores de profundidade feitos de liga de titânio reduzam seu próprio peso, garantindo a força. Peso mais leve ajuda o lançamento, recuperação e operação flexível do detector na água, e também pode reduzir o consumo de energia. Por exemplo, no sistema de propulsão do detector, a estrutura mais leve pode reduzir a potência necessária para a propulsão.
2. peças de aplicação
Estrutura da concha
A concha do detector de profundidade é a primeira linha de defesa contra a pressão da água do mar e a corrosão. A concha de liga de titânio pode efetivamente proteger os instrumentos internos e equipamentos da erosão da água do mar e danos de alta pressão. A espessura e a forma da concha podem ser otimizadas de acordo com a profundidade do projeto e a função do detector. Por exemplo, para um detector que precisa trabalhar na profundidade do mar de 10.000 metros, a concha pode adotar uma estrutura de liga de titânio de várias camadas para suportar uma enorme pressão de água através de distribuição de espessura razoável e design de costela de reforço.
Cabina de pressão
A cabine de pressão é a parte central do detector de profundidade do mar, e vários equipamentos eletrônicos sofisticados, sensores e sistemas de controle são colocados dentro. A cabine de pressão feita de liga de titânio pode garantir que esses dispositivos possam funcionar normalmente no ambiente de alta pressão do mar profundo. Através de forja, filação e outras técnicas de processamento, uma cabine resistente à pressão com forma regular e espessura de parede uniforme pode ser fabricada para garantir sua força e vedação.
Peças mecânicas
As partes mecânicas do detector, como braços mecânicos e propulsores, também podem ser feitas de liga de titânio. Em operações em profundidade, os braços mecânicos de liga de titânio não só podem suportar a pressão da água do mar, mas também podem pegar amostras ou operar ferramentas de forma flexível. Para propulsores, a resistência à corrosão das ligas de titânio pode garantir que eles ainda possam trabalhar de forma eficiente e fornecer energia estável quando mergulhados em água do mar por um longo tempo.
III. Processo de fabricação e desafios
Tecnologia de processamento
A dificuldade de processamento de ligas de titânio é relativamente grande. Ao fabricar detectores de profundidade, técnicas de processamento apropriadas, como forja de precisão, usinagem CNC, soldagem, etc., precisam ser adotadas. O processo de soldagem é particularmente crítico porque algumas estruturas do detector precisam ser conectadas por soldagem. Por exemplo, a soldagem por feixe de elétrons ou a tecnologia de soldagem a laser pode obter soldas de alta qualidade para garantir a integridade e vedação da estrutura da liga de titânio.
Desafio do custo
O custo das ligas de titânio é relativamente alto, o que, de certa forma, limita sua ampla aplicação na fabricação de detectores de profundidade do mar. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia de produção de liga de titânio e o aumento da produção, o custo deve diminuir gradualmente. Além disso, considerando as vantagens de confiabilidade e desempenho a longo prazo da liga de titânio em ambiente de mar profundo, sua relação custo-eficácia ainda é aceitável em alguns projetos de detectores de mar profundo de alta gama.

Shaanxi Zhuohangxin Metal Materials Co., Ltd. é especializada na produção de placas de titânio, equipamentos de titânio, oleodutos de titânio de mar profundo, máquinas de detecção de liga de titânio, huany

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