Применение материалов из титановых сплавов для крупных авиационных поковок
Применение материалов из титановых сплавов для крупных авиационных поковок
Титановый сплав для крупных авиационных поковок
Благодаря высокой удельной прочности, удельной жесткости, коррозионной стойкости и другим превосходным свойствам титановые сплавы нашли широкое применение в авиационной промышленности и оказывают существенное влияние на снижение веса авиационных конструкций и увеличение срока службы деталей. Специально для военных самолетов некоторые важные конструктивные компоненты, такие как лонжероны крыла, переборки, шасси и т. д., широко изготавливаются из поковок из титановых сплавов, которые имеют большой вес, большие размеры и площадь поперечного сечения.
Например, 8 частей балок кронштейна основного шасси самолета Boeing B747 изготовлены из поковок из титанового сплава Ti-6Al-4V, каждая деталь весит 1724 кг, имеет длину 6,2 м и проектируемая площадь 4,1м2. Самолет Airbus A380 имеет два шестиколесных трехосных основных подъемника троллейного типа. Несущая балка шасси изготовлена из поковок из титанового сплава Ti{14}}, имеет длину 4,255 м и вес 3210 кг. Рама истребителя F22 четвертого поколения, разработанная компанией Lockheed в США, изготовлена из поковок Ti-6Al-4V ELI, при этом масса одной детали составляет более 771 кг, а расчетная площадь составляет 4,06 м2.
В настоящее время основными марками титановых сплавов для авиации являются ТС4, ТС18 (ВТ20), ТС21, ТА15, ТБ6 (Ti-55531) и др. Среди них ТС18 (ВТ20) подходит для изготовления крупных поковок. из-за его высокой прокаливаемости, и в настоящее время наиболее используется в Китае. В соответствии с потребностями гражданских самолетов, таких как Boeing и Airbus, в России был разработан титановый сплав Ti-55531 на основе ТС18 (сплав) за счет снижения содержания Fe, которое легко отделяется. Ti-55531 обладает высокой прочностью и отличной прокаливаемостью. Более широкое окно обработки в настоящее время используется для таких деталей, как шарниры подвески самолета A380 и стойки шасси.
Китайский самолет C919 также проводил исследования и разработки отечественных материалов, а отечественные сверхмощные вертолеты также используют этот материал для разработки центральной части больших вертолетных узлов. Собранные данные показывают, что Ti-55531 имеет более высокую прочность на растяжение и более низкую пластичность и вязкость разрушения, чем TC21 и TC18.
