鈦合金(如Ti-6Al-4V)因其高比強(qiáng)度、耐高溫和耐腐蝕性,在航空領(lǐng)域被廣泛用于關(guān)鍵部件。寶雞永益鈦將其典型應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)參數(shù),整理如下:
1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件
應(yīng)用示例:壓氣機(jī)葉片、渦輪盤、風(fēng)扇葉片
1)性能參數(shù):
抗拉強(qiáng)度:≥900 MPa(AMS 4928)
疲勞強(qiáng)度:500-600 MPa(高頻載荷下)
工作溫度:-250°C至450°C(長(zhǎng)期);短期可達(dá)600°C
密度:4.43 g/cm3
2)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
材料標(biāo)準(zhǔn):AMS 4928(Ti-6Al-4V鍛件)、ASTM B348(鈦合金棒材)
工藝標(biāo)準(zhǔn):AMS-H-81200(熱處理)、AMS 2631(超聲波檢測(cè))
3)工藝要求:
熱處理:β退火(950-1000°C)或固溶處理(900-950°C)+時(shí)效(500-600°C)
表面處理:噴砂(Ra 1.6-3.2μm)、激光沖擊強(qiáng)化(提高疲勞壽命)
技術(shù)要求:
缺陷控制:內(nèi)部夾雜物≤Φ0.3mm(ASTM E2375)
尺寸公差:±0.05mm(精密加工件)

2、機(jī)身結(jié)構(gòu)件
應(yīng)用示例:機(jī)翼梁、艙門框架、防火墻
1)性能參數(shù):
屈服強(qiáng)度:830 MPa
彈性模量:110 GPa
斷裂韌性:≥70 MPa·√m(防止裂紋擴(kuò)展)
2)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
材料標(biāo)準(zhǔn):AMS 4911(Ti-6Al-4V薄板)
連接標(biāo)準(zhǔn):NASM 1312-7(鈦合金鉚接工藝)
3)工藝要求:
成形溫度:熱成形需加熱至700-800°C(避免冷脆性)
焊接:氬弧焊(TIG)或電子束焊(真空環(huán)境,能量密度≥10? W/cm2)
4)技術(shù)要求:
表面粗糙度:Ra ≤1.6μm(配合面)
防腐處理:陽(yáng)極化(電壓15-25V,膜厚5-10μm)

3、起落架部件
應(yīng)用示例:支柱、扭力臂
1)性能參數(shù):
沖擊韌性:≥40 J(-50°C低溫測(cè)試)
耐腐蝕性:通過(guò)3000小時(shí)鹽霧試驗(yàn)(ASTM B117)
2)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
材料標(biāo)準(zhǔn):AMS 6932(高強(qiáng)β鈦合金Ti-10V-2Fe-3Al)
檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):NAS 410(滲透檢測(cè))
3)工藝要求:
鍛造比:≥3:1(確保流線完整性)
表面處理:微弧氧化(膜厚20-50μm,硬度≥800HV)
4)技術(shù)要求:
疲勞壽命:≥10?次循環(huán)(載荷譜模擬實(shí)際工況)
4、緊固件與管路系統(tǒng)
應(yīng)用示例:鈦合金螺栓、液壓管路
1)性能參數(shù):
剪切強(qiáng)度:≥550 MPa(M8螺栓)
耐壓性:≥30 MPa(液壓管路)
2)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
緊固件標(biāo)準(zhǔn):NASM 21251(鈦合金螺栓)
管路標(biāo)準(zhǔn):SAE AS1830(鈦管件)
3)工藝要求:
冷鐓成型:室溫下變形率≤80%(避免開裂)
內(nèi)壁處理:電解拋光(Ra ≤0.8μm)
4)技術(shù)要求:
螺紋精度:6g級(jí)(ISO 965)
清潔度:NAS 1638 Class 6(液壓系統(tǒng))
鈦方塊通過(guò)精密加工和嚴(yán)格工藝控制,滿足航空領(lǐng)域?qū)p量化、高可靠性的需求。其核心優(yōu)勢(shì)在于:
比強(qiáng)度:(強(qiáng)度/密度比)是鋼的1.3倍,鋁合金的1.6倍;
耐腐蝕性:在潮濕/鹽霧環(huán)境下壽命為不銹鋼的3倍以上;
工藝適配性:可通過(guò)增材制造(如EBM)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化成型。

未來(lái)趨勢(shì):開發(fā)Ti-Al金屬間化合物(如Ti?AlNb),進(jìn)一步提升650-750°C下的高溫性能,替代部分鎳基合金。
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