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我国钛合金航空材料应用跨度之大超乎想象

我国钛合金航空材料应用跨度之大超乎想象

钛合金航空材料是飞机制造的基础,没有高端技术制备的新材料,航空工业发展难以达到尖端,随着航空工业的发展和新型号的研制,航空材料的需求与以往相比有哪些变化?

我国钛合金航空材料应用跨度之大超乎想象

随着航空工业发展,要求材料比强度越来越高,性能越来越好。现在复合材料和钛合金在飞机和发动机上的用量越来越多。比如复合材料,上世纪80年代在飞机上使用的还很少,但是这些年发展迅速。最新型的波音787客机复合材料占比已经到了50%,钛合金到了15%,在民用飞机领域打破了历史最高纪录。而之前的,波音777客机复合材料用量才10%,钛合金用量才8%,跨度之大超乎想象。

复合材料与钛合金是“最佳伴侣”,相辅相成,互相促进。复合材料含有碳纤维,应用中与铝合金之间有电位差,而随着时间推移铝合金会被慢慢腐蚀,降低飞机安全性能。因此,与复合材料接触使用的铝合金,就需由钛合金来代替,如复合材料的紧固件等零件。这些年来复合材料应用的大幅增加也会推动钛合金应用的增加。

复合材料和钛合金这些材料之所以得到大规模的应用发展,主要是两个原因,其一是随着材料研究及应用实践经验的积累,材料的郑州军海脑科医院性能和使用可靠性越来越好,其二是随着加工制造技术的发展,材料本身的价格也比以癫痫药物有哪些前大为降低。具体来说,过去使用Ti-6AI-4V(TC4)钛合金,现在我们在继续使用的同时,还研发出强度等性能更高的钛合金新品种,经郑州军海脑科医院过多年试验,飞机很多部件已开始使用这些新的钛合金。例如,波音777客机同时使用了Ti1023、β21S、Ti153这三种牌号的β型钛合金,这也是这三种牌号钛合金第一次同时在民用飞机上使用。空客A380客机起落架使用的Ti1023钛合金锻件有3.2吨重,4.2米长,是目前世界上最大的钛合金锻件。

钛合金航空材料所具有的的独特性能,让其应用前景更加广泛。以抗炮击能力为例,由于钛合金的抗炮击能力显著优于复合材料,美国F-22战斗机复合材料的用量由最初的44.7%减至现在的24%,而钛合金用量则提高至41%。军机钛合金的使用量郑州军海医院治癫痫好吗比民机多,也是出于增强战斗力的考虑。此外,另一具有断裂韧性高、疲劳裂纹扩展速率慢等特点的新品种合金——高损伤容限钛合金的出现,也是飞机上的钛合金用量越来越多的重要原因。


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