Anwendungen von Titan in modernen Flugzeugen und Triebwerken?
Moderne Flugzeuge und Triebwerke aus den wichtigen Hochtemperaturlegierungen, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, ultrahochfesten Stählen, Verbundwerkstoffen und anderen fünf Kategorien von Strukturmaterialien. Titan wird hauptsächlich in folgenden Bereichen von Flugzeugen verwendet:
1. Titanlegierungsmaterial für Flugzeugstrukturen
Titanlegierungen haben eine Reihe von Vorteilen wie hohe spezifische Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit und können auf verschiedene Arten zum Formen, Schweißen und Bearbeiten von Teilen verwendet werden, weshalb sie in modernen Flugzeugen und Triebwerken weit verbreitet sind. Heutzutage ist der Anteil der Titanlegierung am Gewicht der Flugzeugstruktur zu einem wichtigen Indikator zur Messung des Fortschrittsgrads von Flugzeugmaterialien geworden. Titan macht 39 Prozent des Strukturgewichts des F-22 aus. Mit der Verbesserung des Flugzeugdesigns und des Leistungsniveaus nimmt auch der Einsatz der Titananoden-Titanlegierung von Baoji in ausländischen Zivilflugzeugen zu. Eine hohe Schadenstoleranzleistung ist ein wichtiger Materialleistungsindex für lange Lebensdauer, hohe Mobilität, niedrige Kosten und Schadenstoleranzdesign von Kampfflugzeugen der neuen Generation (einschließlich Triebwerken mit hohem Schubverhältnis). Die Vereinigten Staaten übernehmen die Führung bei der erfolgreichen Anwendung des Konzepts der Schadenssicherheitskonstruktion und der Konstruktionskriterien für Schadenstoleranz auf moderne Kampfflugzeuge. F-22-Kampfflugzeuge verwenden eine große Anzahl schadenstoleranter Titanlegierungen und ihre großen integralen Komponenten, um den Konstruktionsanforderungen eines hohen Gewichtsverlusts und einer langen Lebensdauer gerecht zu werden. Ti-6Al-4VELI wurde in den übergroßen Schmiedeteilen amerikanischer C-17-Militärtransportflugzeuge verwendet. Die hochfeste Titanlegierung Ti-6-22-22S von Baoji mit Titananode wurde auch in den Schlüsselteilen von C-17-Flugzeugen wie dem horizontalen Heckgelenk (rotierende Welle) verwendet. Durch die Verwendung dieser beiden Titanlegierungen beträgt die Lebensdauer großer Transportflugzeuge bis zu 60 000 Flugstunden oder mehr. In Europa war der Airbus A380 das erste Flugzeug mit einem komplett aus Titan gefertigten Pylon, der in künftigen A350 zum Einsatz kommen wird.
2. Hochtemperatur-Titanlegierung für Flugzeugtriebwerke
Hochtemperatur-Titanlegierungen werden hauptsächlich bei der Herstellung von Kompressorschaufeln, -scheiben, -gehäusen und anderen Teilen für Flugzeugtriebwerke verwendet, die Materialien mit hoher spezifischer Festigkeit, Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen, Ermüdungsfestigkeit, dauerhafter Festigkeit und organisatorischer Stabilität bei Hochtemperaturbearbeitung erfordern Bedingungen (300~600 Grad). Mit der Erhöhung des Schub-Gewichts-Verhältnisses von Flugtriebwerken steigt die Betriebstemperatur der Schaufeln und Scheiben aus Hochtemperatur-Titanlegierung mit der Erhöhung der Auslasstemperatur des Hochdruckkompressors. Nach jahrzehntelanger Entwicklung wurde die hohe Arbeitstemperatur mischkristallverfestigter Hochtemperatur-Titanlegierungen von 350 Grad auf 600 Grad erhöht. Die Hochtemperatur-Titanlegierungen TC4 und TC6 werden hauptsächlich in Flugtriebwerken mit einer Arbeitstemperatur unter 400 Grad verwendet, die in Triebwerken mit niedriger Arbeitstemperatur der Lüfter- und Verdichterschaufeln der ersten und zweiten Stufe verwendet werden. Zu den Hochtemperatur-Titanlegierungen, die bei etwa 500 Grad arbeiten, gehören die Legierungen TC11, TA15 und TA7, wobei TC11 die Titanlegierung ist, die in unserem aktuellen Flugtriebwerk verwendet wird. Es ist schwierig, die Anforderungen an Kriechfestigkeit und Festigkeit bei Temperaturen über 600 Grad für Titanlegierungen zu erfüllen, die nur durch feste Lösung verstärkt werden. Aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, spezifischen Steifigkeit, hohen Kriechfestigkeit, hervorragenden Oxidationsbeständigkeit und flammhemmenden Eigenschaften sind geordnete, verstärkte intermetallische Ti-Al-Verbindungen sehr potenzielle Kandidaten für den Einsatz bei Temperaturen über 600 Grad. Ti3al-basierte Legierungen funktionieren lange Zeit bei etwa 650 Grad, während TiAl-Legierungen bei 760 bis 800 Grad arbeiten.
3. Befestigungselemente aus Titanlegierung für Flugzeuge
Befestigungselemente aus Titanlegierung können das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduzieren, nicht nur die Flugleistung verbessern, sondern auch die Nutzungskosten senken, vor allem den Treibstoffverbrauch senken. Für jedes der in China selbst entwickelten c919-Flugzeuge werden etwa 200 000 Verbindungselemente aus Titanlegierung benötigt, wobei 20 Millionen erforderlich sind, um die ersten 100 Startaufträge abzuschließen. Bei der geplanten Produktion von 150 Großflugzeugen bis 2018 würden jährlich 30 Millionen Titanbefestigungen benötigt. Das Entwicklungspotenzial für Verbindungselemente aus Titanlegierungen ist riesig und die Marktentwicklungsaussichten sind sehr vielversprechend.
Es wird erwartet, dass Chinas zivile Flugzeugflotte bis Ende 2031 6.309 erreichen wird, das 3,6-fache der aktuellen Größe. Aufgrund der Besonderheiten der Struktur des chinesischen Flugroutennetzes wird die zukünftige Flottenzusammensetzung weiterhin von Einkanal-Rumpfflugzeugen dominiert, der Anteil von Großraum-Rumpfflugzeugen und Regionalflugzeugen wird jedoch zunehmen. Aufgrund des Wachstums und des Ersatzbedarfs aufgrund der Stilllegung wird China in den nächsten 20 Jahren 4.933 weitere zivile Flugzeuge benötigen. Experten sagen, dass Chinas anhaltendes Wirtschaftswachstum, die beschleunigte Urbanisierung und die Verbesserung der Verbraucherqualität auf lange Sicht der nachhaltigen Entwicklung des Luftverkehrs förderlich sein werden. Hohe Ölpreise und strenge Umweltschutzauflagen veranlassen die Fluggesellschaften zudem, die Ausmusterung alter Flugzeuge zu beschleunigen. Um die Industrialisierung von Zivilflugzeugen zu beschleunigen, werden die nächsten 10 Jahre eine entscheidende Zeit für die sprunghafte Entwicklung der chinesischen Luftfahrtindustrie seinDie Titanindustrie wird sich einer seltenen Entwicklungschance gegenübersehen.
Unternehmen: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Land: China
Hinzufügen: Baoti-Straße, Jintai, Stadt Baoji, Shaanxi, China
Cel: plus 86 18391896637(WHATSAPP)
Google Mail:alisa@jmyunti.com
Webseite:www.jm-titanium.com
