① 国内外各型飞机中钛合金使用量和应用比例
机密倒谈不上,主要是涉及到飞机设计中的很多细节问题,你要统计的话就得获得大量的设计资料,这可是机密中的机密.
② 钛金属生活中的应用
钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数小于2.5的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。又如,美国SR-71高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。参考网络而且金属钛可以用于制造人造骨骼,质轻且相容性高,已经应用于临床医学,前景十分HAPPY~
③ 钛合金是什么材质主要应用于那些方面
钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 编辑本段分类 钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(itanium alloys)。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。
α钛合金
它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。
β钛合金
它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。
α+β钛合金
它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。
三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。 用途 钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数小于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。又如,美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金板材焊接件。
④ c919首飞体现了哪些中国制造
据中国网报道 根据研制任务的安排,今年成飞民机还将交付2架份机头,研制批完成后年生产能力将达到20架C919飞机主要使用新一代引擎和新一代机体材料,预计油耗比同类型飞机少12%~15%,C919机体宽度比同类型的机型更宽敞,中间座位进行了加宽设计。如今质量体系和团队建设都是比照波音空客的标准,这也是我们能成为飞机机头专业户的原因。
我国首架国产大型客机C919今年即将首飞。其机头是从中航工业成飞民机公司装配下线的。“目前编号101架和102架的飞机机头已经交付给中国商飞。”近日,成飞民机副总工程师唐建中接受了记者的专访。根据研制任务的安排,今年成飞民机还将交付2架飞机头,研制批完成后年生产能力将达到20架。
C919首飞在即 预计油耗比同类飞机少一成多 盘点首架国产大型客机C919技术亮点
制造难度 外形控制难协调要求高
成飞民机厂房内,记者看到了C919的103架飞机机头,长6.66米,重2.4吨。包括驾驶舱、前起舱、壁板、机头地板、舱门等几大组、部件,涉及模块300多项,安装零件近10300件,标准件包括螺栓、铆钉等多达13万件。
“机头是飞机的重要部件,相对其他部件而言制造难度较大。”唐建中指着飞机驾驶舱顶部表示,“这里用了4张钛合金蒙皮。”机头的结构复杂,零件制造难度大。比如机头大尺寸双曲面蒙皮曲率变化大,外形控制困难。“机头作为飞机的一级气动区,不仅与前机身、雷达罩、前起落架等有很高的协调要求,而且机头上安装的舱门较多,互换性和替换性要求较高;同时飞机控制系统主要在机头安装集成,要求结构与系统成品件完全协调。”
与圆桶形的飞机机身不同,机头外形呈现多曲面,设计精度要求高,制造难度大。再者,机头空间最小,但所有的信息都要从这个“脑袋”发出,必须留出足够而且合理的系统安装空间,且外形精度不超过0.8毫米。机头上安装的总温探头、总压探头等传感器设备,数量占整个飞机的60%。
C919首飞在即 预计油耗比同类飞机少一成多 盘点首架国产大型客机C919技术亮点
预计油耗 比同类飞机少12%~15%
C919本身就是商业竞争型号,同级别的竞争机型有A320、B737。据了解,目前C919全球订单数量超过500架。
成飞民机相关负责人介绍,从技术上来讲,C919飞机主要使用新一代引擎和新一代机体材料,第三代铝锂合金、先进复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%,预计油耗比同类型飞机少12%~15%。
C919机体宽度比同类型的机型更宽敞,中间座位进行了加宽设计。“主制造商-供应商”模式是世界商用飞机制造商普遍采用的一种研发模式。在此情况下,对供应商的管理能力以及对机载系统的集成能力都被视为主制造商的竞争力。在选择16家跨国系统供应商的同时,还推动国际供应商和国内企业开展合作,航电、飞控和电源等16家合资企业竞标和参与C919项目,来提升我国民机产业研发和制造的整体水平。
机头专业户 比照波音空客的标准
无论是国产大飞机C919,还是新支线飞机ARJ21,还有今年即将首飞的在研全球最大型灭火/水上救援水陆两栖飞机——AG600,其机头部段均为成都造。成飞民机相关负责人还透露,由中国商飞研制的宽体机机头项目也有望落户成都。
“成飞民机生产机头是有传统的。”唐建中表示,C919大型客机是建设创新型国家的标志性工程,具有完全自主知识产权,“中国设计、系统集成、全球招标,逐步提升国产化”,清晰地表明了C919大型客机确确实实是“中国制造”,它体现了中国人的意志,成飞民机立志打造机头生产专业户。
记者发现,空客A320的前后登机门、波音737的登机门、波音787的方向舵、以色列G280湾流公务机的尾段等目前也是成飞造。唐建中说:“波音空客这些先进制造商的转包生产拿给我们做,让我们积累了很多经验,如今质量体系和团队建设都是比照波音空客的标准,这也是我们能成为飞机机头专业户的原因。”
技术亮点 1
4块风挡玻璃:“全景天窗”
成飞民机公司相关负责人介绍,C919机头采用承载式风挡设计,风挡参与受力,大大减轻了飞机整机重量,提升了飞机结构承载效率,目前干线客机中只有最新的波音787采用,该结构开口相对少,简化了机身加工,减少了飞机头部气动阻力,但制造工艺难度相对较大。成飞民机副总工程师唐建中说:“驾驶舱采用了宽视窗设计,相比A320、B737的6块风挡玻璃,C919机头采用4块大型风挡玻璃,感觉就是一个全景天窗。为机组提供了非常宽广的视野,流线型的设计使得飞行阻力更小更加省油。”
技术亮点2
180米/秒“鸟弹”:鸟撞试验
据了解,C919机头专程运到美国做了鸟撞试验。成飞民机公司相关负责人介绍,鸟撞试验就是地面模拟飞机起飞、降落与“鸟”碰撞,验证“鸟”对飞机及驾驶员可能造成的伤害。试验时将活鸡现场宰杀制成“鸟弹”,通常是将1.8公斤的“鸟弹”,通过炮管加速到180米/秒,打到要试验的部位。“鸟撞试验有多个试验项目,如:撞击风挡玻璃;撞击驾驶舱顶部;撞击驾驶舱左、右侧壁板等。”此外,还有登机门的耐久性试验,舱门开关总计次数近24万次等。原标题:c919首飞在即 实力证明“中国制造”(组图)
⑤ 国产大飞机C919首飞,都用了哪些新材料
铝锂合金,还有钛合金,这些一些复合材料以及碳纤维材料,都能有利于减轻飞机重量,加强机体机构的作用。