钛合金在飞行器上的应用
2022-07-21
钛的蕴藏量十分丰富,在地球上钛的储置约占地壳总重的0.61%,在所有元素中占第十位,居于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢之后,按金属元素计,为第7位;在常用金属中则仅次于铝、铁和镁,占第四位;比铜、镍、铅、锌的总和还多十余倍。但由于它的高温性质特别活泼,很难提纯,因此金属钛直到二十世纪四十年代才生产出来。第二次世界大战后首先在真空炉中成功地用镁还原四氯化钛获得了海绵钛,工业上开始少量应用。冶炼技术一经突破并投入工业生产后,这种新材料迅速受到人们的重视。随着钛材需求量的增加,钛及钛合金的产量一定会有大的增长。 钛及钛合金由于具有优良的耐腐蚀性能、较高的强度和比强度以及能耐较高的温度,已作为一种工业材料在飞行器制造行业得到了广泛的应用。 在飞机上的应用 钛合金是现代飞机承力结构中最有应用前景的材料。同铝合金及钢相比,它具有更高的比强度。同时,其耐腐蚀性、疲劳抗力均很高。在高温下不可能采用铝合金时,钛合金却能有效地工作。考虑到飞机结构承力部件(壁板、缘条、隔框、梁、接头及起落架等的特点,制造时要用到厚板、模锻件(锻件)、铸件,以及挤压型材、轧制型材和薄板等半成品。设计此类疲劳危险的结构部件,要求选用高比强度,最大断裂韧性和最小裂纹扩展速率的材料。钛合金可满足要求,方法是对不同半成品采用不同的变形加工和热处理,形成必需的冶金组织;针对钛合金的所有特点,研究制订出钛合金零部件的加工工艺。 结构的重量效率是主要的质量指标之一。改进半成品及决定结构件采用何种连接,对提高结构重量总效率起着十分重要的作用。这不仅取决于设计任务书,还取决于结构材料的工艺性能。对两块壁板的等寿命对接结构分析得知,焊接接头具有最高的重量效益,且电子束焊接优于其它焊接,因此选择钛合金制造飞机结构的主要要求之一是合金本身要有良好的可焊性。而钛合金Ti-6Al-4V就具有良好的可焊性。 更多详情资讯可上万东钛业官网查看http://www.jswandong.com/ |