De ontwikkelingsstatus van titaniumlegering voor luchtvaartbevestigingsmiddelen wordt geïntroduceerd
Titaniumlegering bevestigingsmiddelen worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart vanwege hun lage dichtheid, hoge specifieke sterkte en corrosiebestendigheid. De ontwikkelingsstatus van titaniumlegeringsmaterialen voor luchtvaartbevestigingsmiddelen wordt herzien. Gecombineerd met de ontwikkeling van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen, wordt de toepassingsstatus van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen in binnen- en buitenland geïntroduceerd en worden de prestatiekenmerken van titaniumlegeringsmaterialen voor bevestigingsmiddelen vergeleken en geanalyseerd. Tegelijkertijd worden, in combinatie met de vereisten van geavanceerde vliegtuigen voor hoogwaardige bevestigingsmiddelen, verschillende titaniumlegeringsmaterialen met hoge sterkte en taaiheid voor bevestigingsmiddelen en hun verwerkingstechnologie voor bevestigingsmiddelen geïntroduceerd.
Bouten, tapeinden, schroeven, moeren, ringen, pennen, klinknagels en andere bevestigingsmiddelen worden veel gebruikt in vliegtuigen. Het aantal bevestigingsmiddelen en elastische elementen dat in een vliegtuig wordt gebruikt, is slechts enkele honderdduizenden en wel enkele miljoenen. Het aantal bevestigingsmiddelen dat wordt gebruikt in een Russisch il-96-vliegtuig is bijvoorbeeld 142.000, dat van een enkele vliegtuigpassagier A380 is meer dan 1 miljoen, en dat van Boeing 787 is meer dan 1 miljoen. tekort aan bevestigingsmiddelen. Met de verbetering van het geavanceerde karakter van vliegtuigen, worden de eisen voor bevestigingsmaterialen steeds hoger. Titaniumlegering met een hoog gewichtsverlies, corrosiebestendigheid, niet-magnetische eigenschappen en goede compatibiliteit met composieten is de eerste keuze geworden voor geavanceerde bevestigingsmaterialen voor vliegtuigen. Bevestigingsmiddelen van titaniumlegering worden veel gebruikt in militaire gevechtsvliegtuigen en transportvliegtuigen zoals F-16, F-18, F-35, F-22, C-17 enzovoort, en [1-3] heeft goede resultaten behaald, F -15. Titaniumlegeringen voor gevechtsvliegtuigen zijn goed voor 73% van alle vliegtuigbevestigingen. 423000 pennen van titaniumlegering en 241000 bouten van titaniumlegering worden gebruikt in grote militaire transportvliegtuigen van de C-17. Nadat 940 kg BT16 bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in figuur 204 passagiersvliegtuigen, is het gewicht van het vliegtuig teruggebracht tot 688 kg. Nadat bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in Boeing 747-vliegtuigen in plaats van bevestigingsmiddelen van gelegeerd staal, is het totale gewicht van een enkele machine met 1814 kg verminderd [2]. Titaniumlegeringen voor gevechtsvliegtuigen zijn goed voor 73% van alle vliegtuigbevestigingen. 423000 pennen van titaniumlegering en 241000 bouten van titaniumlegering worden gebruikt in grote militaire transportvliegtuigen van de C-17. Nadat 940 kg BT16 bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in figuur 204 passagiersvliegtuigen, is het gewicht van het vliegtuig teruggebracht tot 688 kg. Nadat bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in Boeing 747-vliegtuigen in plaats van bevestigingsmiddelen van gelegeerd staal, is het totale gewicht van een enkele machine met 1814 kg verminderd [2]. Titaniumlegeringen voor gevechtsvliegtuigen zijn goed voor 73% van alle vliegtuigbevestigingen. 423000 pennen van titaniumlegering en 241000 bouten van titaniumlegering worden gebruikt in grote militaire transportvliegtuigen van de C-17. Nadat 940 kg BT16 bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in figuur 204 passagiersvliegtuigen, is het gewicht van het vliegtuig teruggebracht tot 688 kg. Nadat bevestigingsmiddelen van titaniumlegering zijn gebruikt in Boeing 747-vliegtuigen in plaats van bevestigingsmiddelen van gelegeerd staal, is het totale gewicht van een enkele machine met 1814 kg verminderd [2].
In de afgelopen jaren zijn de bevestigingsmiddelen van gelegeerd staal van Amerikaanse militaire en civiele vliegtuigen in wezen vervangen door bevestigingsmiddelen van titaniumlegering. De technologische ontwikkeling van titaniumlegeringsmaterialen voor bevestigingsmiddelen voor de ruimtevaart in China is echter relatief laat en is lange tijd afhankelijk van invoer. Met de versnelling van het lokalisatieproces van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen, worden de titaniumlegeringsmaterialen voor bevestigingsmiddelen verder gekamd
En de ontwikkeling van technologie is hard nodig.
Op basis van de beoordeling van de toepassingsstatus van bevestigingsmiddelen van titaniumlegeringen in binnen- en buitenland, vergelijkt en analyseert dit document de prestatiekenmerken van materialen van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen. Gecombineerd met de vereisten van geavanceerde vliegtuigen voor hoogwaardige bevestigingsmiddelen, worden verschillende titaniumlegeringsmaterialen met hoge sterkte en taaiheid voor bevestigingsmiddelen en verwerkingstechnologie voor bevestigingsmiddelen geïntroduceerd.
Ontwikkeling en toepassing van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen
1.1 ontwikkeling en toepassing van titaniumlegering voor bevestigingsmiddelen in het buitenland
Bouten worden veel gebruikt in bevestigingsmiddelen. De afschuifsterkte en treksterkte van bouten van titaniumlegering moeten het niveau van hoogwaardig staal 30CrMnSiA bereiken. Het eerste gebruik van bevestigingsmiddelen van titaniumlegering is terug te voeren tot de jaren 50. De Verenigde Staten gebruikten voor het eerst Ti-6Al-4V (ti-64) bouten op B-52-bommenwerpers en bereikten een aanzienlijk gewichtsverminderend effect [4]. Ti-64 heeft een lage dichtheid, goede sterkte- en vermoeidheidseigenschappen, een eenvoudige legeringssamenstelling en lage kosten van halffabrikaten, dus het is op grote schaal gebruikt en ontwikkeld. In 1955 werden 1 miljoen ti-64 bouten van titaniumlegering gebruikt, en in 1958 werden 20 miljoen bouten gebruikt, en dit werd geleidelijk de belangrijkste bevestigingsmaterialen die worden gebruikt in lucht- en ruimtevaartafdelingen in de Verenigde Staten en West-Europa. De koude plasticiteit van ti-64 is echter erg slecht en de vorming van het bevestigingsmiddel kan alleen maar heet zijn, en speciale apparatuur zoals vacuümoplossing (waterkoeling), veroudering en andere speciale apparatuur zijn nodig, dus de productiekosten worden verhoogd. Tegelijkertijd is, vanwege de slechte hardbaarheid en het onvermogen om de consistentie van de prestaties onder grote doorsneden te garanderen, de boutmaat beperkt, die in het algemeen niet groter is dan φ 19 mm. Vervolgens begonnen de Verenigde Staten ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) te gebruiken om bevestigingsmiddelen met een sterkteniveau van 1150mpa voor te bereiden, en vanwege de goede hardbaarheid kan het grote bevestigingsmiddelen produceren met een diameter van 38 mm [5]. die in het algemeen φ 19 mm niet overschrijdt. Vervolgens begonnen de Verenigde Staten ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) te gebruiken om bevestigingsmiddelen met een sterkteniveau van 1150mpa voor te bereiden, en vanwege de goede hardbaarheid kan het grote bevestigingsmiddelen produceren met een diameter van 38 mm [5]. die in het algemeen φ 19 mm niet overschrijdt. Vervolgens begonnen de Verenigde Staten ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) te gebruiken om bevestigingsmiddelen met een sterkteniveau van 1150mpa voor te bereiden, en vanwege de goede hardbaarheid kan het grote bevestigingsmiddelen produceren met een diameter van 38 mm [5].
BT16 (Ti-3Al-5Mo-4.5V) is het belangrijkste bevestigingsmiddel in Rusland. Het sterkteniveau van α + β-type titaniumlegering met hoge weerstand is 1030mpa. De belangrijkste halffabrikaten zijn warmgewalste staven en gepolijste staven en draden voor koude kop. Ze worden voornamelijk gebruikt voor het vervaardigen van bevestigingsmiddelen, zoals bouten, schroeven, moeren en klinknagels. De maximale werktemperatuur is 350 ℃. De sterkte van de BT16-titaniumlegering in de staat van veroudering in oplossing is iets lager dan die van de ti-64-legering. Het belangrijkste voordeel van BT16 titaniumlegering is dat het koud kan worden verstoord tijdens het uitgloeien, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert [6-7]. Daarom wordt BT16-bevestigingsmiddel vervaardigd door koude vervorming veel gebruikt in de Russische machinebouwindustrie en is het het belangrijkste standaardmateriaal geworden dat wordt gebruikt in de Russische lucht- en ruimtevaartsector.
Met de promotie van A380 en andere geavanceerde burgerluchtvaartuigen zijn Europese en Amerikaanse landen begonnen met het bestuderen van zeer sterke bevestigingsmiddelen die de superlegeringen Inconel718, a286 en mp35n kunnen vervangen. De kandidaatlegeringen omvatten titaniumlegeringen zoals β - LCB, ti-153, β 21s en ti-3553. Er is echter geen rapport over hun praktische toepassing in bevestigingsmiddelen.
