Zastosowania tytanu w nowoczesnych samolotach i silnikach?
Nowoczesne samoloty i silniki w ważnych stopach wysokotemperaturowych, stopach aluminium, stopach tytanu, stali o ultra wysokiej wytrzymałości, materiałach kompozytowych i innych pięciu kategoriach materiałów konstrukcyjnych. Tytan jest używany głównie w następujących aspektach samolotów:
1. Materiał ze stopu tytanu do konstrukcji samolotu
Stop tytanu ma szereg zalet, takich jak wysoka wytrzymałość właściwa, dobra odporność na korozję i odporność na wysoką temperaturę, i może być stosowany na różne sposoby formowania części, spawania i obróbki, dlatego jest szeroko stosowany w zaawansowanych samolotach i silnikach. Współcześnie udział procentowy stopu tytanu w masie konstrukcji samolotu stał się jednym z ważnych wskaźników pomiaru stopnia zaawansowania materiałów lotniczych. Tytan stanowi 39 procent masy konstrukcyjnej F-22. Zastosowanie stopu tytanu z anodą tytanową Baoji w zagranicznych samolotach cywilnych również wzrasta wraz z poprawą konstrukcji samolotu i poziomu wydajności. Wysoka tolerancja uszkodzeń jest ważnym wskaźnikiem wydajności materiałów zapewniającym długą żywotność, wysoką mobilność, niski koszt i odporność na uszkodzenia konstrukcji samolotów myśliwskich nowej generacji (w tym silnika o wysokim współczynniku ciągu). Stany Zjednoczone przodują w skutecznym stosowaniu koncepcji projektowania bezpieczeństwa uszkodzeń i kryteriów projektowych tolerancji uszkodzeń w zaawansowanych samolotach myśliwskich. W samolotach myśliwskich F-22 zastosowano dużą liczbę odpornych na uszkodzenia stopów tytanu i jego duże integralne komponenty, aby spełnić wymagania projektowe dotyczące dużej utraty masy i długiej żywotności. Ti-6Al-4VELI był używany w nadwymiarowych odkuwkach amerykańskich wojskowych samolotów transportowych C-17. Tytanowa anoda Baoji o wysokiej wytrzymałości ze stopu tytanu Ti{6}}S została również wykorzystana w kluczowych częściach samolotu C-17, takich jak poziomy przegub ogonowy (wał obrotowy). Zastosowanie tych dwóch stopów tytanu wydłuża żywotność dużych samolotów transportowych do 60 000 godzin lotu lub więcej. W Europie Airbus A380 był pierwszym samolotem wyposażonym w całkowicie tytanowy pylon, który będzie używany w przyszłych A350.
2. Wysokotemperaturowy stop tytanu do silników lotniczych
Wysokotemperaturowy stop tytanu jest stosowany głównie do produkcji łopatek, tarcz, obudów i innych części sprężarek silników lotniczych, które wymagają materiałów o wysokiej wytrzymałości właściwej, odporności na pełzanie w wysokiej temperaturze, wytrzymałości zmęczeniowej, trwałej wytrzymałości i stabilności organizacyjnej w pracy w wysokiej temperaturze warunki (300 ~ 600 stopni). Wraz ze wzrostem stosunku ciągu do ciężaru silnika lotniczego temperatura pracy łopatek i tarcz ze stopu tytanu o wysokiej temperaturze wzrasta wraz ze wzrostem temperatury wylotowej sprężarki wysokiego ciśnienia. Po dziesięcioleciach rozwoju wysoka temperatura robocza stopu tytanu wzmocnionego roztworem stałym została zwiększona z 350 stopni do 600 stopni. Wysokotemperaturowe stopy tytanu TC4 i TC6 są stosowane głównie w silnikach lotniczych o temperaturze roboczej poniżej 400 stopni, które są stosowane w silnikach o niskiej temperaturze pracy łopatek wentylatora i łopatek sprężarki pierwszego i drugiego stopnia. Wysokotemperaturowe stopy tytanu pracujące w temperaturze około 500 stopni obejmują stopy TC11, TA15 i TA7, wśród których TC11 to stop tytanu stosowany w naszych obecnych silnikach lotniczych. Trudno jest spełnić wymagania dotyczące odporności na pełzanie i wytrzymałości w temperaturach powyżej 600 stopni dla stopu tytanu wzmocnionego tylko roztworem stałym. Ze względu na dużą wytrzymałość właściwą, sztywność właściwą, wysoką odporność na pełzanie, doskonałą odporność na utlenianie i właściwości uniepalniające, uporządkowane wzmocnione związki międzymetaliczne Ti-Al stały się bardzo potencjalnymi kandydatami do stosowania w temperaturach powyżej 600 stopni. Stopy na bazie Ti3al pracują przez długi czas w temperaturze około 650 stopni, podczas gdy stopy TiAl pracują w temperaturze 760 stopni ~ 800 stopni.
3. Elementy złączne ze stopu tytanu lotniczego
Łączniki ze stopu tytanu mogą znacznie zmniejszyć wagę samolotu, mogą nie tylko poprawić osiągi lotu, ale także obniżyć koszty użytkowania, głównym jest zmniejszenie zużycia paliwa. Do każdego chińskiego samolotu c919 potrzebnych jest około 200 000 elementów złącznych ze stopu tytanu, z czego 20 milionów jest potrzebnych do zrealizowania pierwszych 100 zamówień rozruchowych. Przy planowanej produkcji 150 dużych samolotów do 2018 r. rocznie potrzebne byłoby 30 mln tytanowych elementów złącznych. Potencjał rozwoju elementów złącznych ze stopu tytanu jest ogromny, perspektywa rozwoju rynku jest bardzo obiecująca.
Oczekuje się, że do końca 2031 roku chińska flota samolotów cywilnych osiągnie 6309 sztuk, czyli 3,6 razy więcej niż obecnie. Ze względu na charakterystykę struktury chińskiej sieci tras lotniczych przyszły skład floty nadal będzie zdominowany przez samoloty jednokanałowe, ale wzrośnie udział samolotów szerokokadłubowych i samolotów regionalnych. W ciągu najbliższych 20 lat Chiny będą potrzebowały 4933 cywilnych samolotów pasażerskich więcej ze względu na wzrost i potrzeby w zakresie wymiany po wycofaniu z eksploatacji. Eksperci twierdzą, że w dłuższej perspektywie trwały wzrost gospodarczy Chin, przyspieszona urbanizacja i modernizacja konsumencka będą sprzyjać zrównoważonemu rozwojowi transportu lotniczego. Wysokie ceny ropy naftowej i restrykcyjne wymogi ochrony środowiska również powodują, że linie lotnicze przyspieszają wycofywanie starych samolotów. Aby przyspieszyć industrializację cywilnych samolotów pasażerskich, następne 10 lat będzie krytycznym okresem dla skokowego rozwoju chińskiego przemysłu lotniczego, aprzemysł tytanowy stanie przed rzadką szansą rozwoju.
Firma: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Kraj:Chiny
Dodaj: droga Baoti, Jintai, miasto Baoji, Shaanxi, Chiny
Cel: plus 86 18391896637(WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Witryna internetowa: www.jm-titanium.com