مواد آلیاژ تیتانیوم جدید صنعت هوافضا را تحریک می کند

در روند توسعه تولید هوانوردی، تجدید مواد تغییرات با سرعت بالا را نشان می دهد، مواد و هواپیما به توسعه خود ادامه می دهند. "یک نسل از مواد، یک نسل از هواپیما" تصویری واقعی از تاریخ توسعه هوانوردی جهان است. مواد جدید پایه مهم فناوری هوانوردی هستند، با ارتقای صنایع سنتی و توسعه صنایع پیشرفته به عنوان راهنما، صنعت هوانوردی به پویاترین و بالقوه ترین زمینه های توسعه تبدیل شده است. برای توسعه و کاربرد آلیاژ تیتانیوم و سایر مواد جدید، خبرنگار اخیراً با Cao Chunxiao، آکادمیک آکادمی علوم چین مصاحبه کرده است.

خبرنگار: افزایش مقدار مواد آلیاژ تیتانیوم اساس ساخت هواپیما است، بدون مواد جدید آماده سازی فناوری پیشرفته، توسعه صنعت حمل و نقل هوایی دشوار است برای رسیدن به لبه برش، با توسعه صنعت هوانوردی و توسعه تقاضای مواد هوانوردی جدید در مقایسه با تغییرات قبلی؟

Cao Chunxiao: با توسعه صنعت هوانوردی، استحکام مواد، الزامات عملکرد به طور فزاینده ای بالا می رود. امروزه بیشتر و بیشتر از مواد کامپوزیتی و آلیاژهای تیتانیوم در هواپیماها و موتورها استفاده می شود. به عنوان مثال، کامپوزیت ها در دهه 1980 به ندرت در هواپیماها استفاده می شدند، اما در طول سال ها به سرعت توسعه یافته اند. آخرین نسخه کامپوزیت های بوئینگ 787 تا 50 درصد و آلیاژهای تیتانیوم در مجموع 15 درصد بوده است که رکوردها را در زمینه هواپیماهای غیرنظامی شکسته است. پیش از این، مصرف مواد کامپوزیت هواپیمای بوئینگ 777 تنها حدود 10 درصد بود و استفاده از آلیاژ تیتانیوم تنها حدود 8 درصد، فراتر از حد تصور بود.

کامپوزیت ها و آلیاژهای تیتانیوم این مواد در مقیاس بزرگ توسعه کاربرد داشته اند، دو دلیل اصلی وجود دارد: اول، انباشت تجربه عملی در تحقیق و کاربرد مواد، عملکرد و قابلیت اطمینان مواد بهتر و بهتر می شود. دوم انباشت تجربه عملی در تحقیق و کاربرد مواد است. دوم اینکه با توسعه فناوری ساخت، قیمت خود مواد بسیار کمتر از قبل شده است. به طور خاص، آلیاژ تیتانیوم Ti-6AI-4V (TC4) در گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفت، در حالی که ما همچنان به استفاده از آن ادامه می‌دهیم، انواع جدیدی از آلیاژهای تیتانیوم با استحکام و عملکرد بالاتر را توسعه داده‌ایم و پس از بسیاری با سال‌ها آزمایش، بسیاری از قطعات هواپیما شروع به استفاده از آلیاژهای تیتانیوم جدید کرده‌اند. به عنوان مثال، هواپیمای بوئینگ 777 از گریدهای Ti1023، 21S و Ti153 از آلیاژهای تیتانیوم به طور همزمان استفاده می کند که اولین بار است که این سه گرید آلیاژ تیتانیوم در هواپیماهای غیرنظامی استفاده می شود. ارابه فرود هواپیمای ایرباس A380 با استفاده از آهنگری آلیاژ تیتانیوم Ti1023 با وزن 3.2 تن و طول 4.2 متر، در حال حاضر بزرگترین آهنگری آلیاژ تیتانیوم در جهان است. آلیاژ تیتانیوم دارای خواص منحصر به فردی است، بنابراین چشم انداز کاربرد آن حتی گسترده تر است. به عنوان مثال، توانایی ضد توپخانه را در نظر بگیرید، به دلیل مواد کامپوزیت آلیاژ تیتانیوم، توانایی ضد توپخانه بهتر است، دوز مواد مرکب هواپیمای جنگنده F{16}} ایالات متحده از 44.7٪ اولیه به 24٪ فعلی دوز آلیاژ تیتانیوم به 41 درصد افزایش یافت. استفاده از آلیاژ تیتانیوم هواپیما بیشتر از هواپیماهای غیرنظامی است، اما همچنین برای در نظر گرفتن اثربخشی رزمی افزایش یافته است. علاوه بر این، آلیاژ جدید با چقرمگی شکست بالا و نرخ گسترش ترک خستگی کم از ظهور آلیاژهای تیتانیوم در هواپیما دلیل اصلی افزایش استفاده از آلیاژهای تیتانیوم است.