Застосування титану в сучасних літаках і двигунах?
Сучасні літаки та двигуни виготовлені з важливих високотемпературних сплавів, алюмінієвих сплавів, титанових сплавів, надвисокоміцної сталі, композитних матеріалів та інших п’яти категорій конструкційних матеріалів. Титан в основному використовується в наступних аспектах літаків:
1. Матеріал з титанового сплаву для конструкції літака
Титановий сплав має ряд переваг, таких як висока питома міцність, хороша корозійна стійкість і стійкість до високих температур, і може використовуватися в різних способах формування деталей, зварювання та механічної обробки, тому він широко використовується в передових літаках і двигунах. Нині відсоток титанового сплаву у вазі конструкції літака став одним із важливих показників для вимірювання передового ступеня авіаційних матеріалів. Титан становить 39 відсотків ваги конструкції F-22. Застосування титанового сплаву титанового аноду Baoji в іноземних цивільних літаках також збільшується з удосконаленням конструкції літака та рівня продуктивності. Висока стійкість до пошкоджень є важливим показником ефективності матеріалу для довговічності, високої мобільності, низької вартості та стійкості до пошкоджень конструкції винищувачів нового покоління (включаючи двигун з високим коефіцієнтом тяги). Сполучені Штати відіграють провідну роль в успішному застосуванні концепції безпечного проектування пошкоджень і критеріїв проектування стійкості до пошкоджень до передових винищувачів. Винищувач F-22 використовує велику кількість стійкого до пошкоджень титанового сплаву та його великих невід’ємних компонентів, щоб відповідати вимогам конструкції щодо великої втрати ваги та тривалого терміну служби. Ti-6Al-4VELI використовувався у надгабаритних куваннях американських військово-транспортних літаків C-17. Високоміцний титановий сплав Ti-6-22-22S з титановим анодом Baoji також використовується в ключових частинах літака C-17, таких як горизонтальне хвостове з’єднання (обертовий вал). Використання цих двох титанових сплавів збільшує термін служби великих транспортних літаків до 60000 годин польоту або більше. У Європі Airbus A380 був першим літаком, який мав повністю титановий пілон, який буде використовуватися на майбутніх A350.
2. Високотемпературний титановий сплав для авіадвигуна
Високотемпературний титановий сплав в основному використовується у виробництві лопаток компресора авіаційних двигунів, дисків, корпусів та інших частин, для яких потрібні матеріали з високою питомою міцністю, стійкістю до повзучості при високій температурі, втомною міцністю, тривалою міцністю та організаційною стабільністю під час високотемпературної роботи умови (300~600 градусів). Зі збільшенням тяги до ваги авіаційного двигуна робоча температура високотемпературних лопатей і дисків з титанового сплаву підвищується разом із збільшенням температури на виході компресора високого тиску. Після десятиліть розробки висока робоча температура високотемпературного титанового сплаву, зміцненого твердим розчином, була збільшена з 350 градусів до 600 градусів. Високотемпературний титановий сплав TC4 і TC6 в основному використовується в авіаційному двигуні з робочою температурою нижче 400 градусів, який використовується в двигуні з низькою робочою температурою лопатей вентилятора та лопатей компресора першого та другого ступеня. Високотемпературні титанові сплави, що працюють при температурі близько 500 градусів, включають сплави TC11, TA15 і TA7, серед яких TC11 є титановим сплавом, який використовується в нашому поточному авіадвигуні. Важко виконати вимоги опору повзучості та міцності при температурах вище 600 градусів для титанового сплаву, зміцненого лише твердим розчином. Завдяки високій питомій міцності, питомій жорсткості, високому опору повзучості, чудовій стійкості до окислення та вогнезахисним властивостям упорядковані посилені інтерметалічні сполуки Ti-Al стали дуже потенційними кандидатами для використання при температурах вище 600 градусів. Сплави на основі Ti3al працюють при приблизно 650 градусах протягом тривалого часу, тоді як сплави TiAl працюють при 760 градусах ~ 800 градусах.
3. Кріплення з авіаційного титанового сплаву
Кріплення з титанового сплаву може значно зменшити вагу літака, може не тільки покращити льотні характеристики, але й знизити вартість використання, головне - зменшити споживання палива. Близько 200 000 кріплень із титанового сплаву необхідно для кожного китайського літака c919, при цьому 20 мільйонів потрібно для виконання перших 100 початкових замовлень. При запланованому виробництві 150 великих літаків до 2018 року буде потрібно 30 мільйонів титанових кріплень щорічно. Потенціал розвитку кріплення з титанового сплаву величезний, перспектива розвитку ринку дуже багатообіцяюча.
Очікується, що парк цивільних літаків Китаю до кінця 2031 року досягне 6309 одиниць, що в 3,6 рази перевищує поточний розмір. Зважаючи на особливості структури мережі повітряних маршрутів Китаю, у майбутньому складі флоту як і раніше домінуватимуть одноканальні магістральні літаки, але частка широкофюзеляжних магістральних літаків і регіональних літаків збільшиться. Китаю знадобиться ще 4933 цивільних авіалайнера протягом наступних 20 років через зростання та потреби в заміні після виведення з експлуатації. Експерти кажуть, що в довгостроковій перспективі стійке економічне зростання Китаю, прискорена урбанізація та оновлення споживачів сприятимуть сталому розвитку повітряного транспорту. Високі ціни на нафту та суворі вимоги щодо охорони навколишнього середовища також змушують авіакомпанії прискорювати виведення старих літаків з експлуатації. Для прискорення індустріалізації цивільних авіалайнерів наступні 10 років стануть критичним періодом для стрімкого розвитку китайської авіаційної промисловості, а такожтитанова промисловість зіткнеться з рідкісною можливістю розвитку.
Компанія: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Країна: Китай
Додати: дорога Баоті, Цзіньтай, місто Баодзі, Шеньсі, Китай
Cel: плюс 86 18391896637(WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Веб-сайт: www.jm-titanium.com
