鈦及鈦合金具有十分有益的綜合性能，對提升海軍裝備技戰(zhàn)術(shù)性能，提升海洋資源開發(fā)裝備水平具有重要意義，因此，自上個世紀(jì)80年代起，西方發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始在其常規(guī)潛艇、核潛艇、航母、水面艦艇以及深潛器等設(shè)備上大量使用鈦材料用以替代CuNi 合金、不銹鋼以及鎳基合金，制造動力系統(tǒng)（蒸氣發(fā)生器和螺旋槳推進(jìn)器等）、通海管路系統(tǒng)、熱交換器、耐壓殼體、聲納系統(tǒng)、排煙管道、消防系統(tǒng)、泵閥系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等的裝備和部件，從而大大地延長了設(shè)備的使用壽命，降低了維護(hù)成本，提高了安全性、運(yùn)載能力和機(jī)動性能等。表1給出了美國艦船上鈦合金應(yīng)用的典型部件。另外，在海上石油鉆采裝備上，鈦合金也開始得到較為廣泛的應(yīng)用，以提高鉆采設(shè)備的安全性和可靠性、降低系統(tǒng)重量和運(yùn)行維護(hù)成本，取得了十分良好的效果。

本文重點(diǎn)介紹國內(nèi)外海洋工程裝備，包括艦船、海上能源開發(fā)、海水淡化以及濱海和海洋建筑等方面鈦合金的使用現(xiàn)狀與發(fā)展概況。

鈦材料在艦船上的應(yīng)用

（耐壓）殼體

鈦合金作為船體結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用，主要包括三個方面：潛艇的耐壓殼體、深潛器的耐壓殼體和水面船舶的殼體。

潛艇耐壓殼體

在潛艇耐壓殼體用鈦方面，前蘇聯(lián)走在世界的前列，開啟了鈦合金材料作為潛艇耐壓殼體使用的先河。

1968年，前蘇聯(lián)（俄羅斯）建造了世界上第一艘鈦合金多功能核動力潛艇（Papa），排水量5200噸，長度100 米，潛深達(dá)到了400 米，是鈦合金應(yīng)用于大型海裝結(jié)構(gòu)的革命性一步。

1974年~1981年，前蘇聯(lián)相繼建造了一系列全鈦殼體核動力潛艇（Alfa 級到NATO），排水量2300噸，長80米，潛深達(dá)到600米，其中每艘潛艇的鈦合金用量達(dá)到了2000 噸之多，共建造了7 艘，鈦合金用量達(dá)到1.4萬余噸。

1983年，前蘇聯(lián)建造了目前潛深最大的鈦殼體核動力潛艇“Komsomolets（共青團(tuán)）”號，水上排水量5880 噸，水下排水量8500噸，長度117.5 米，最大潛深達(dá)到1200米，鈦合金使用量達(dá)到了4000噸。但不幸的是，由于火災(zāi)原因，該潛艇于1989年4月沉沒。

1983年~1992年，前蘇聯(lián)（俄羅斯）又相繼建成4艘“Sierra”級系列鈦合金耐壓殼體多用途攻擊性核動力潛艇，水上排水量為7200噸（945 型）和7600噸（945A 型），水下排水量為8100噸（945 型）和9100噸（945A），長度110米，最大潛深為750米，其鈦合金使用數(shù)量不詳。前蘇聯(lián)解體后，受經(jīng)濟(jì)方面的制約，塞拉級潛艇被迫退出服役。有消息稱，俄羅斯重啟了塞拉級核潛艇維修，并于2017年開始重新服役。

1982年~2000年，前蘇聯(lián)（俄羅斯）又相繼建成了15艘阿庫拉級彈道導(dǎo)彈核潛艇，潛航排水量達(dá)到了1.28萬噸，長度110米，最大潛深600米，它是目前俄羅斯海軍的主力潛艇。

1986年到2000年，前蘇聯(lián)（俄羅斯）還分別建造了14艘“奧斯卡”級和6艘“臺風(fēng)級”核潛艇，潛航排水量分別達(dá)到1.9萬余噸和4.8萬噸，長度分別為155米和171米，潛深為500米和400米，其中，臺風(fēng)級為前蘇聯(lián)（俄羅斯）最大的彈道導(dǎo)彈核潛艇，其每艘的鈦合金材料用量達(dá)到了驚人的9000噸之多，是我國目前年產(chǎn)鈦加工材產(chǎn)量的20%左右。

隨著前蘇聯(lián)的解體，俄羅斯用鈦合金作為耐壓殼體制造核動力潛艇的計(jì)劃在很長一段時間一直被擱置或沒有按原計(jì)劃建造完成，但隨著俄羅斯經(jīng)濟(jì)的逐漸恢復(fù)及政治的需要，俄羅斯于2000年左右又重新開啟了鈦合金耐壓殼體核潛艇的制造和修復(fù)工程。

雅森級核動力攻擊型潛艇自1993年開工以來，因?yàn)橘Y金問題，遲遲未能交付，直到2010年才建造完成下水。該潛艇同樣采用了鈦合金雙層殼體結(jié)構(gòu)，潛航排水量為1.38萬噸，長度120米，潛深600米，計(jì)劃建造12艘。2010年交付海軍，代號為AS-12的210級多用途攻擊核潛艇是目前性能最為出色的核潛艇代表，其潛航排水量為2000噸，長度71米，寬度為8 米，潛航最高速度達(dá)到了45節(jié)（約90Km/h）,最大潛深可以達(dá)到6000 米。該潛艇依然采用俄羅斯?jié)撏СＳ玫碾p殼體結(jié)構(gòu)，但為了達(dá)到設(shè)計(jì)的下潛深度，外層仍為鈦合金艇體，而內(nèi)層殼體則用6個巨大的鈦合金球形殼體連接而成，以承受巨大的深海壓力。

前蘇聯(lián)（俄羅斯）已經(jīng)形成完善的潛艇耐壓殼體用鈦合金材料技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)體系，也為此付出了高昂的代價(jià)，例如從1960年到1970年，前蘇聯(lián)科學(xué)家整整用了10年時間才解決了鈦合金的焊接技術(shù)問題。目前，俄羅斯?jié)撏蛪簹んw所使用的鈦合金主要是兩種鈦合金：Ti-4A1-2V（ПТ-3B）和Ti-2A1-2.5Zr（ПТ-7М）。210級多用途攻擊性核潛艇外部耐壓殼體及其內(nèi)部6個耐壓球殼所采用的鈦合金為俄羅斯新開發(fā)的一種高性能鈦合金，具體牌號及化學(xué)成分不詳。