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航空航天领域钛的应用 电话:18931928333 -凯发手机app

发布时间:2018-10-08    点击数:39

 


      航空航天领域用钛大国集中在西方国家,尤其是美国,60%的钛材都应用到这个领域。亚洲国家,日本和中国在此领域中钛的投入量均在10%左右。但是近年来随着亚洲航空航天的飞速发展,钛在航空航天领域的消费量将会随之增长。从全球角度来看,航空业对钛市场起着决定性的作用,从历史上看,钛行业大的周期轮回都和航空业的冷暖密切相关。

      2011年,全球钛材产量达到14.8万吨,其中商用航空用钛材约6.4万吨,未来全球经济增长对航空运输的需求量依然巨大,预计未来20年新增飞机需求约在3万架左右,同时,新型飞机对钛的需求量高于老式飞机,预计20年内商用飞机对钛材的平均需求量将达到40/架;据此推算,未来20年全球商用航空领域新增钛材需求约120万吨,年复合增长率约17%,平均每年新增6万吨钛材需求,民用航空用钛材领域将呈现快速增长。军用航空领域也将出现新的机会;由于全球地缘政治形势紧张,全球各国军费开支增加,军用航空领域也有望出现新的需求。

1、民用客机

钛合金在飞机的主要用途如下:

(1)减轻结构重量、提高结构效率:先进的战技性能(如超音速飞机)要求飞机具有比较低的结构重量系数(即:机体结构重量/飞机正常起飞重量),而钛合金具有强度接近中强钢但密度小的特点,代替结构钢和高温合金,能大幅度减轻结构重量,同时也能节省费用;以发动机为例,有统计数据显示,飞机发动机的质量每降低一公斤,使用费用可降低约220-440美元。

(2)符合高温部位的使用要求:钛合金具有耐热性好的特点,如常用的ti-6al-4v能在350℃下长期工作,因此在飞机的高温部位(如后机身等)可取代因高温使用性能不能满足要求的铝合金;tc11能在500℃下长期工作,在发动机的压气机部位可取代高温合金和不锈钢。

(3)符合与复合材料结构相匹配的要求:为减轻结构重量和满足隐身要求,先进飞机大量使用复合材料,钛合金与复合材料的强度、刚度匹配较好,能获得很好的减重效果。同时,由于二者电位比较接近,不易产生电偶腐蚀,因此相应部位的结构件和紧固件宜采用钛合金。

(4)符合高抗蚀性和长寿命的要求:钛合金具有较高的疲劳寿命和优良的耐腐蚀性能,可以提高结构的抗腐蚀能力和寿命,满足先进飞机、发动机高可靠性和长寿命的要求。

2、军事飞机

      军用武器的开发与采购不断向着轻便、灵活方向发展,为了满足战斗机对战斗性能要求,除了采用先进的设计技术外,还必须采用额性能优良的材料以及先进的工艺制造技术。大量选用钛合金、提高先进钛合金应用水平就是重要措施之一。自20世纪60年代以来,国外军用飞机的钛量逐年增加,当前欧美设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在20%以上,并且新机型的用钛量占比正在大幅提升。

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