Застосування матеріалів з титанових сплавів в авіаційному кріпленні Китаю

Титановий сплав як новий конструкційний матеріал з'явився і розвивався в середині 20-го століття завдяки своїй чудовій корозійній стійкості, високій питомій міцності та немагнітності. Ряд переваг в аерокосмічній та інших високотехнологічних галузях промисловості знайшли широке застосування. У 1950-х роках США почали використовувати матеріали з титанових сплавів для виробництва авіаційних кріплень, Китай у 1980-х роках почав використовувати матеріали з титанових сплавів для виробництва невеликої кількості інженерних аерокосмічних кріплень; після вступу в 21 століття, із загальним рівнем виробничих технологій аерокосмічної промисловості Китаю, авіація кріпильних матеріалів з титанових сплавів та технології їх обробки і виготовлення з метою отримання системних і спеціалізованих розробок.

Титан і титанові сплави мають видатні переваги, такі як висока питома міцність, хороша корозійна стійкість і стійкість до високих температур, що робить їх перспективними металоконструкційними матеріалами в сучасній аерокосмічній промисловості. Починаючи з 1950-х років, у США вперше почали використовувати титановий сплав Ti-6Al-4V болти з титанового сплаву використовувані в бомбардувальниках B-52, досягли дуже хорошого ефекту зниження ваги; авіаційна промисловість розвинених країн запустила в експлуатацію кріплення з титанового сплаву дослідницькі та інженерні застосування. Завдяки використанню кріплень з титанових сплавів, які в більшості випадків мають меншу міцність, ніж сталеві, вдалося досягти дуже значних результатів у зменшенні ваги літальних апаратів. Наприклад, завдяки використанню титанових кріплень замість сталевих у літаку Boeing 747, його структурна якість була знижена на 1814 кг; російський літак Іл-96, з 142 000 штук кріплень з титанових сплавів, зменшив вагу сталі до 600 кг; показник 204 літаків з 940 кг кріплень з титанового сплаву BT16, зменшив вагу сталі на 688 кг. Титанові сплави мають такі ж потенційні характеристики, як і композитні матеріали з вуглецевого волокна, і мають таку ж міцність, як і кріплення з титанових сплавів. Позитивні потенційні характеристики титанового сплаву відповідають композитним матеріалам з вуглецевого волокна, ефективно захищаючи кріплення від гальванічної корозії, що робить титановий сплав найкращим сполучним матеріалом для композитних матеріалів. Тому зі збільшенням кількості титанових сплавів і композитних матеріалів, що використовуються в сучасних військових і цивільних літаках, попит на кріплення з титанових сплавів зростає. Використання температури алюмінієвого сплаву вище 150-200 ℃; для конструкції літака, через високу робочу температуру і неможливість використання деталей кріплення з алюмінієвого сплаву, кращим вибором буде титановий сплав. Крім того, титановий сплав має властиву хорошу еластичність і немагнітний, щоб запобігти ослабленню кріпильних болтів, а антимагнітні перешкоди також відіграють дуже важливу роль.
У військових і цивільних літаках США кріплення з титанових сплавів замінили кріплення з легованої сталі. Застосування іноземних кріплень з титанових сплавів було дуже поширеним; кількість кріплень з титанових сплавів для великих цивільних літаків досягла сотень тисяч штук, в той час як різні типи нових кріплень з титанових сплавів також постійно розробляються. Історію розвитку кріплення з титанового сплаву в Китаї можна простежити з 1965 року; Чендуський інститут проектування літаків, відповідно до потреб нового літака, запропонував розробку заклепок з титанового сплаву, 1970-х років відповідні одиниці заклепок з титанового сплаву та застосування дослідницьких робіт у 1980-х роках у деяких військових літаках Китаю другого покоління почали застосовувати невелику кількість заклепок з титанового сплаву, болтів та інших кріплень. Наприкінці 1990-х років, з появою третього покоління іноземних ліній з виробництва важких бойових літаків і заклепок, болтів та інших кріпильних елементів з титанових сплавів. Наприкінці 1990-х років, з впровадженням іноземних ліній з виробництва важких винищувачів третього покоління і розробкою вітчизняних винищувачів третього покоління, а також багатьох авіаційних субпідрядних виробничих підприємств, авіаційна промисловість Китаю почала використовувати деякі кріплення з титанових сплавів. В останні роки з розвитком аерокосмічної промисловості Китаю, вітчизняні відповідні підрозділи, спрямовані на проведення великої кількості досліджень і розробок основних матеріалів і технологій виробництва кріплень, в даний час незалежні дослідження і розробки Китаю і виробництво кріплень з титанових сплавів були в модифікованих літаках Китаю і в новій конструкції літака для отримання великої кількості інженерних застосувань.

1. Матеріали з титанових сплавів для заклепкових кріплень

Кріплення Зазвичай в аерокосмічній промисловості використовуються заклепки, болти та спеціальні кріпильні елементи, які поділяються на 3 категорії. Для заклепок найважливішим є холодна пластичність матеріалу; тільки холодна пластичність матеріалу, з якого виготовлені заклепки, може бути холодною клепальною установкою. Зазвичай вимоги до міцності не надто високі, а високі вимоги до корозійної стійкості деталей заклепок з титанового сплаву, титанового сплаву β-типу завдяки твердому стану розчину для одного β-зерна, а також тому, що він має кубічне розташування атомної структури, орієнтоване на тіло, завдяки чому цей тип сплаву має дуже відмінні властивості холодної обробки, дуже підходить для виготовлення заклепок з титанового сплаву.

1.1 Титановий сплав TB2

Розробка кріплення з титанового сплаву в Китаї полягає в розробці заклепок з титанового сплаву TB2 для розробки вихідної точки. 1965, Чендуський науково-дослідний інститут проектування літаків, при розробці нового літака, планується використовувати заклепки з титанового сплаву в титанових структурних компонентах фюзеляжу та висунути демонстрацію та дизайн. У 1970 році у співпраці з Інститутом досліджень матеріалів Тяньцзіньського металургійного бюро та Інститутом досліджень кольорових металів, Чендуський авіаційний проектний інститут та Чендуська авіаційна корпорація спільно розпочали дослідження з розробки та застосування заклепок з титанового сплаву TB2 і послідовно завершили розробку матеріалів з титанового сплаву TB2, дослідження з вивчення холодної деформації дротяних матеріалів та заклепок, випробування заклепок тощо, а також завершили технічну оцінку відповідної роботи в 1979 році та сформулювали попередні технічні умови. Титановий сплав ТБ2 - це субстабільний β-титановий сплав, номінальний склад сплаву Ti-3Al-8Cr-5Mo-5V. Сплав у стані обробки твердого розчину має відмінні властивості холодного формування та зварювальні характеристики; в Китаї в основному використовується для виготовлення гофрованих оболонок супутників, з'єднувальних стрічок у формі зірки та стрілки, а також усіх видів холодних заклепок, а іноді також використовується для виготовлення болтів малого розміру. При виготовленні авіаційних кріплень температура їх використання, як правило, нижче 300 ℃; аерокосмічні кріплення можуть використовуватися протягом короткого періоду до 500 ℃.
У 1986 році Китай оприлюднив перші спеціальні стандарти кріплення з титанових сплавів, GJB120-1986 "заклепки з титанових сплавів", у 1990 році Китай оприлюднив другий та третій спеціальні технічні стандарти кріплення з титанових сплавів GJB856-90 "специфікація кільцевих заклепок з титанового сплаву на розрив" та GJB857.1-90 "Заклепки з титанового сплаву на розрив з потайною головкою 100° в кільцеву канавку", які є спеціальними технічними стандартами на заклепки з титанового сплаву TB2, на всі види специфікацій заклепок TB2 для чіткої специфікації їх серійного виробництва та застосування стандартної бази. Заклепки з титанового сплаву TB2, виготовлені з титанового сплаву, були в аерокосмічній промисловості Китаю в декількох моделях для отримання великої кількості застосувань; в той же час, в авіаційній моделі продукція також отримала певну кількість застосувань і досягла хороших результатів.

1.2 Титановий сплав TB5

Титановий сплав ТБ5 - це субстабільний титановий сплав β-типу, його номінальний склад - Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al. Сплав спочатку був розроблений за фінансової підтримки ВПС США, компанія Lockheed Martin визначила склад, а ТІМЕТ здійснив серійне виробництво. Сплав має відмінні властивості холодного формування, його здатність до холодного формування та чистий титан можуть перебувати у стані твердого розчину для різноманітних складних деталей холодного формування (наприклад, заклепок), міцність на розрив при кімнатній температурі при старінні до 1000 МПа і більше, сплав завдяки високому вмісту V-елемента, антиоксидантні характеристики погані, як правило, на 200 ℃ нижче робочого середовища, але сплав має відмінну корозійну стійкість.
Pratt & Whitney в США у своєму виробництві авіадвигунів використовує велику кількість титанового сплаву Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al в якості кронштейна, американський бомбардувальник B-1B з титанового сплаву Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al у кількості понад 1 000 штук, кріплення з титанового сплаву Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al в літаку Boeing також використовується протягом багатьох років. Наша країна використовує титановий сплав TB5 для заміни 30CrMnSiA для виготовлення певної парасолькової балки винищувача та виготовлення гофрованої пластини супутникового двигуна та інших деталей, одночасно використовуючи титановий сплав TB5 для виготовлення парасолькової балки винищувача та супутникової гофрованої пластини, що підтримує використання заклепок холодного курсу.

1.3 Сплав Ti-45Nb

Сплав Ti-45Nb - це спеціальний матеріал для заклепок; його видатними перевагами є висока пластичність (подовження може досягати більше 20%, усадка перерізу - 60%-80%), відмінні характеристики холодної обробки, міцність на зсув (τ ≥ 350 МПа) і розтягнення (σ_b ≥ 450 МПа) вищі, ніж у чистого титану. Стійкість до холодної деформації нижча, ніж у чистого титану, що підходить для виготовлення заклепок для з'єднання композитних матеріалів. Матеріал. У США для сплаву Ti-45Nb було проведено багато фундаментальних досліджень; розробка технології є більш зрілою, і в 1974 році включена в специфікацію AMS4982, переглянуту в 2002 році до AMS 4982C, широко використовується. У США в аерокосмічних заклепках сплав Ti-45Nb був повністю замінений чистим титаном. Цей сплав і сплав Ti-6Al-4V, виготовлений з біметалевих заклепок, використовується в літаках Airbus і Boeing для багатьох застосувань.
За вимогами високої міцності на зсув процес монтажу не допускає деформації заклепок заклепки, зазвичай використовуються біметалеві титанові заклепки, біметалеві титанові заклепки складаються з цвяхової планки Ti-6Al-4V та головки Ti-45Nb, після інерційного зварювання тертям щільно сплавляються, утворюючи цілу тверду заклепку. Лише невеликий удар може спричинити пластичну деформацію головки заклепки Ti-45Nb у цій біметалевій заклепці, тоді як стрижень заклепки Ti-6Al-4V не деформується. Біметалічні заклепки з титанового сплаву в бомбардувальнику B-1, Boeing та інших літаках широко використовуються в заклепкових компонентах з титанового сплаву та композитних компонентах. Наприклад, передня кромка крила американського винищувача F-14 використовує 4000 біметалевих заклепок; його втомні характеристики і високі стопорні болти, порівнянні з вартістю, можуть бути зменшені на 50%, 30% -40% легше, вартість такої біметалевої заклепки буде нижчою, ніж інші заклепки з титанових сплавів β-типу. В останні роки Китай також розробив біметалеві заклепки і заклепки з Ti-45Nb, які використовуються в новому поколінні авіаційних композитних обшивок в машинобудуванні.

2. Болтові кріплення з титанових сплавів

Аерокосмічні кріплення в найбільшій кількості болтів з титанових сплавів, болти з титанових сплавів можна розділити на звичайні болти, болти з високим замком та інтерференційні болти відповідно до їх використання. З моменту виготовлення болтів з титанового сплаву загальні вимоги до його термічної обробки для отримання високої міцності на розрив і міцності на зсув зазвичай вимагають рівня його міцності та високоміцної легованої сталі 30CrMnSiA, порівнянної з нею.

2.1 Титановий сплав ТС4 (σ_b ≥ 1100 МПа)

Титановий сплав TC4 (американська марка Ti-6Al-4V/UNS R56400/ASTM Grade 5/Ti64) був вперше розроблений Сполученими Штатами в 1954 році, перетворився на міжнародний титановий сплав, в даний час є найбільш повним і поглибленим дослідженням свого титанового сплаву. Широко використовуються авіаційна, аерокосмічна, цивільна та інші галузі промисловості. Він широко використовується у виробництві балок, рам, шасі, кріплень, вентиляторів авіадвигунів, компресорних дисків, магазинів, лопатей тощо. Він також використовується в багатьох інших галузях промисловості, на його частку припадає більше половини виробництва титанових сплавів. Сплав має хорошу технологічну пластичність і надпластичність, температуру переходу α + β / β сплаву 980-1010 ° C і тривалу робочу температуру до 400 ° C. Починаючи з 1973 року, в рамках співпраці з розробкою лопатки з титанового сплаву TC4 для турбореактивного авіадвигуна TC4, Китай розпочав дослідження та інженерне застосування цього сплаву.
У 1956 році Сполучені Штати використовували титановий сплав TC4 (Ti-6Al-4V), виготовивши першу в світі партію болтів з титанового сплаву, вперше використаних в бомбардувальнику B-52 (замість оригінальних болтів 30CrMnSiA), в результаті використання ефект дуже хороший, і незабаром він буде популяризований. Майже всі західні авіабудівні компанії виготовляють болти з багатьох титанових сплавів TC4 (Ti-6Al-4V). Але оскільки TC4 (Ti-6Al-4V) є дуплексним сплавом α + β, він не може бути сформований холодним розладом; його головка цвяха повинна бути нагріта розладом, термічна обробка потребує вакуумного загартування водою та старіння, вимоги до технологічного обладнання та технології високі. Наприкінці 1980-х років відповідні підрозділи Китаю досліджували технологію гарячого заголовка кріплень з титанового сплаву TC4 і послідовно розробляли верстати для гарячого заголовка. Вони реалізували індустріалізацію кріплень з титанового сплаву TC4 у 1990-х роках. Промислове виробництво кріплень з титанового сплаву TC4 було реалізовано в 1990-х роках. В даний час багато заводів аерокосмічних стандартних деталей в Китаї мають обладнання для гарячого штампування і технічні можливості для масового виробництва болтів TC4, а болти, виготовлені з титанового сплаву TC4, використовуються у великій кількості інженерних застосувань в китайських військових літаках нового покоління, аерокосмічних транспортних засобах і супутниках.

2.2 Титановий сплав ТС6 (σ_b≥980МПа)

Для задоволення високотемпературних вимог авіаційних двигунів Пекінський науково-дослідний інститут авіаційного виробництва розробив високотемпературні кріплення з титанового сплаву TC6 (російський матеріал ВТ3-1), стійкіші до 500 ℃, порівняно з титановим сплавом TC4; матеріал має вищу чутливість до температури, кріплення складніші у виготовленні. Сплав являє собою розроблений в Радянському Союзі титановий сплав ВТ3-1, номінальний склад Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si, який в даний час широко використовується в Росії. Китай в 1979 році з хвостовою штангою з титанового сплаву TC6 для авіадвигуна WP13 та іншими компонентами, а також підтримав розробку кріплень, імітацію сплаву та застосування науково-дослідних робіт.
Сплав TC6 - це комплексні характеристики хорошого мартенситного дуплексного титанового сплаву типу α + β, який зазвичай використовується у відпаленому стані, а також може бути зміцнений за допомогою відповідної термічної обробки. Сплав має хороші експлуатаційні характеристики, стійкість до окислення та корозійну стійкість, а виготовлені з нього деталі можуть працювати протягом тривалого часу при 400 ℃, більше 6000 годин, і 450 ℃ протягом тривалого часу при 450 ℃, більше 2000 годин. Межа міцності на розрив при кімнатній температурі ізотермічного відпалу більше 980 МПа, межа текучості більше 840 МПа, подовження більше 10%, усадка перерізу більше 25%. 400 ℃ високотемпературна міцність на розрив більше 720 МПа, подовження більше 14%, усадка перерізу більше 40%. Це також може бути обробка "твердим розчином + старіння" для подальшого підвищення його міцності.

2.3 TC16 (σ_b≥1030МПа)

Наразі більшість сталевих кріплень обробляється холодним способом, і лише деякі з великих розмірів обробляються гарячим способом. Процес холодної обробки дозволяє безперервно виробляти велику кількість кріплень у великих кількостях. Однак більшість промислових титанових сплавів не можуть оброблятися холодною обробкою через їхні погані властивості холодного формування. Тому в західних країнах кріплення з титанового сплаву TC4 в основному виробляються за допомогою процесу гарячої обробки; недоліками процесу гарячої обробки є: місцеві опіки та перегрів, а також окислення поверхні легко виникають при нагріванні заготовок, в той же час, непросто реалізувати автоматизацію безперервного розладу, низька ефективність виробництва. Для підвищення ефективності виробництва кріплень з титанових сплавів та стабільності їх якості колишній Радянський Союз розробив титановий сплав ВТ16 для холодної обробки кріплень, який реалізував розробку технології холодної обробки кріплень з титанових сплавів та стрибка. Він знайшов багато інженерних застосувань на літаках Іл-76, Іл-86, Іл-96, Ан-124, Су-27 та інших радянських (російських) літаках.
Титановий сплав ВТ16 (наша імітація марки ТС16) номінальний склад Ti-3Al-5Mo-4.5V, сплав є мартенситним дуплексним титановим сплавом α + β типу, коефіцієнт стабілізації β 0,83, близький до критичного складу. Титановий сплав в основному використовується у виробництві аерокосмічних кріплень з робочою температурою 350°C або менше, а температура переходу α+β/β сплаву становить (860±20) °C. Також важливим є менший розмір β-зерен і вища температура α+β-переходу (860±20) °C в титановому сплаві. Дрібніше β-зерно і в відпаленому стані до 251ТП3Т об'ємна частка β-фази обумовлює відмінну технологічну пластичність сплаву ВТ16 при кімнатній температурі, тому зі сплаву можна комплектувати при кімнатній температурі головки кріпильних деталей кріпильних виробів холодного розкриття, що значно підвищує ефективність виробництва болтів, знижує собівартість продукції, а в подальшому при термічній обробці твердого розчину при старінні підвищує його міцність до 1030-1180 МПа. Росія (колишній Радянський Союз) (Колишній Радянський Союз) Болтові кріплення з титанових сплавів в основному виготовляються з використанням титанового сплаву ВТ16 протягом десятиліть без будь-яких інцидентів, пов'язаних з якістю. Китай, 1990-ті роки, Росія представила лінію з виробництва літаків Су-27; для задоволення потреб локалізації літаків Су-27 відповідні вітчизняні підрозділи негайно здійснили локалізацію титанового сплаву ВТ16 та його кріплень; наша країна імітувала назву титанового сплаву ТС16. Незалежна розробка та виробництво Китаєм болтів з титанового сплаву TC16 були використані у вітчизняних винищувачах третього покоління в багатьох інженерних цілях.

2.4 TB3 (σ_b ≥ 1100 МПа)

У 1970-х і 1980-х роках болти з титанових сплавів класу 1100 МПа для аерокосмічних застосувань в західних індустріальних країнах, таких як США, в основному виготовлялися з титанового сплаву TC4 (Ti-6Al-4V), виробленого методом гарячого штампування. Наприкінці 1970-х - на початку 1980-х років наша країна гостро потребувала болтів і кріплень з титанового сплаву на 1100 МПа для з'єднання композитних конструкцій, але через обмеженість обладнання для гарячого штампування (на той час у Китаї не було обладнання для гарячого штампування) ми не змогли розробити і виготовити болти з титанового сплаву TC4 (Ti-6Al-4V) на 1100 МПа, і в основному зосередилися на розробці титанового сплаву β-типу, який може бути виготовлений методом холодного штампування. Титановий сплав TB3 був розроблений на цьому тлі; склад сплаву TB3 був розроблений на основі титанового сплаву Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al, який був розроблений американською компанією Titanium Metal Company в 20-му столітті.
Титановий сплав ТБ3 - це термічно зміцнений субстабільний титановий сплав β-типу, що піддається термообробці; номінальний склад - Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5Al. Основною перевагою цього сплаву є те, що стан обробки твердим розчином має відмінні властивості холодного формування, його коефіцієнт холодного розпаду (Dt/D0) становить до 2,8, система "твердий розчин + старіння" може отримати високу міцність після обробки. Після обробки можна отримати високу міцність, яка в основному використовується для виготовлення високоміцних аерокосмічних кріплень класу 1100 МПа з робочою температурою нижче 300°C. У жовтні 1982 року Китай розпочав розробку болтів з титанового сплаву TB3, а в 1985 році роботи з розробки досягли прогресу і сформували відповідні технічні характеристики. В середині та наприкінці 1980-х років з вітчизняного титанового сплаву TB3 були виготовлені болти з високим замком та інтерференційні болти, встановлені в композитну конструкцію літака та металеву конструкцію для китайських болтів та кріплень з титанових сплавів, щоб з'ясувати застосування певної бази досвіду. Зараз сплав широко використовується у виробництві болтів з титанового сплаву 1100 МПа і успішно застосовується в літаках Y-7, J-8 і J-10 та деяких космічних апаратах. Титановий сплав TB3 став основним матеріалом болтових кріплень з титанового сплаву для аерокосмічних апаратів, які можуть промислово вироблятися в Китаї. У той же час титановий сплав також використовується у виробництві заклепок; в Китаї в 2006 році був оприлюднений стандарт GJB120-2006 "Заклепки з титану і титанових сплавів" в титановому матеріалі TB3 як заклепки, офіційно включені в стандарт.

2.5 Титановий сплав ТБ8 (σ_b ≥ 1280 МПа)

Зі стрімким розвитком аерокосмічних технологій у військових та цивільних літаках, що використовуються у технології механічного з'єднання, вимоги до технології механічного з'єднання стають все вищими і вищими, технічний вміст стандартних деталей, що використовуються, також стає все вищим і вищим, і його роль в літаку - це не тільки "кріплення", "з'єднання". Тим не менш, це стало важливою частиною реалізації продуктивності літака. Швидше, він став важливим структурним компонентом для реалізації продуктивності всієї машини. Майбутня тенденція розвитку аерокосмічних технологій вимагає нового типу кріплень з високою питомою міцністю, тобто легких і високоміцних. Тому США, Росія, Франція та інші світові авіаційні держави активно розробляють високоміцні матеріали з титанових сплавів та їх кріплення з межею міцності 1200 МПа. В останні роки компанія Alcoa розробила високоміцні болти з титанового сплаву Timetal555, міцність на розрив при старінні розчину якого становить 1300 МПа і більше, міцність на подвійний зсув більше 745 МПа, подовження більше 10%, показники продуктивності повністю відповідають типовим вимогам специфікації 1250 МПа для кріплень з легованої сталі з кадмієвим покриттям. PS Aviation Fastener Group використовує титановий сплав SPSTITANTM761 для обробки та виготовлення болтів Aerlite180, його міцність на розрив до 1240 МПа, міцність на зсув до 745 МПа, досягла багатьох легованих сталей та корозійностійких сплавів рівня міцності кріплення, і в той же час зменшила вагу на 40%.
Щоб слідувати міжнародній тенденції розвитку передових аерокосмічних кріплень з титанових сплавів, в останні роки компанія XITU з виробництва суперкристалів і завод стандартних деталей Xinyang Aerospace спільно розробили кріплення зі спеціальними стрижнями і дротами з титанового сплаву TB8, а також високоміцні болти і кріпильні елементи з міцністю 1280 МПа, з технічними характеристиками від φ4-φ25. Титановий сплав TB8 є китайською імітацією американського титанового сплаву β21S, номінальний склад якого Ti - 3Al - 2.7 Nb-15Mo, сплав β21S - це титанова металургійна компанія США (Timent) у 1989 році для програми NASP з розробки нестабільного титанового сплаву β-типу, титановий сплав β21S має відмінні властивості гарячої та холодної обробки, глибоку загартовуваність, високу стійкість до повзучості, високу стійкість до окислення та хорошу корозійну стійкість, тому сплав був визнаний авіаконструкторами та виробниками літаків чудовим аерокосмічним конструкційним матеріалом у 1994 році. Відмінні аерокосмічні конструкційні матеріали 1994 року були вперше включені в американські стандарти ASTM; Сполучені Штати в основному використовують сплав для виробництва космічних шатлів з титанових композитних матеріалів, а також компонентів корпусів авіаційних двигунів Boeing 777 та інших літаків. Китай, починаючи з 1990-х років, почав проводити роботи з імітації сплавів, завершив певний тип конструкційних компонентів літаків поковками з титанового сплаву TB8 та деталями з листового металу для розробки та застосування науково-дослідних робіт, через остаточну відсутність доступу до інженерних застосувань, лише в GB / T3620.1-2007 "марки титану та титанових сплавів та хімічний склад", специфікація його марок та складів, його матеріалів та виробів не сформувала національного стандарту, національного військового стандарту та специфікації авіаційного стандарту.
Сіньянський завод аерокосмічних стандартних деталей та компанія XITU спільно розробили болти з титанового сплаву TB8 класу 1280 МПа, фізична фотографія яких наведена на рисунку 1; основні експлуатаційні показники наведені в таблиці 1. Завдяки використанню в сплаві β-стабілізуючих елементів для стійких до окислення молібдену та ніобію з високою температурою плавлення, а не титанових сплавів TB2 та TB3, що використовуються при окисленні бідного ванадію, сплав, виготовлений з тривалого використання кріплення при температурі до 550 ℃, є повним рішенням проблеми традиційних високоміцних кріплень з β-титанових сплавів з використанням низьких температур (не вище 300 ℃). В даний час розробка високоміцних болтів з титанового сплаву TB8 марки 1280MPa використовується в авіабудуванні нового покоління в Китаї, досягаючи хорошого зниження ваги і сумісності з композитними матеріалами.

Рис.1 Фото болта з титанового сплаву TB8 марки 1280MPa
Таблиця.1 Індекс міцності болтів з титанового сплаву TB8 марки 1280MPa.

3. Підсумок

Видно, що дослідження та застосування авіаційних кріплень з титанових сплавів з моменту появи промислових титанових сплавів розпочалися; США, Росія (колишній Радянський Союз) та інші розвинені країни в авіаційній промисловості на дуже ранній стадії були сформовані відповідно до їх технологічних кріплень із системою матеріалів з титанових сплавів, кріплення з титанових сплавів у своїй галузі авіаційного виробництва отримали велику кількість застосувань. Китайська авіація з титанових сплавів дослідження і застосування кріплень почалися пізно, знаходяться в авіадвигуні або копії літака, запозичення технології або впровадження процесу пасивного вдосконалення, виготовлення кріплень з титанових сплавів матеріалів запозичені або імітація Росії (колишнього Радянського Союзу), США, в той же час, наша країна авіаційних кріплень в титанових кріплень в володінні відносно низькою кількістю кріплень. Зі стрімким розвитком авіаційної промисловості Китаю та постійним вдосконаленням вимог до експлуатаційних характеристик літаків, майбутнє високоефективних авіаційних кріплень для виготовлення матеріалів з титанових сплавів висуває більш високу міцність, більш високу в'язкість руйнування та більш високі вимоги до втомних характеристик.
Автор: Чжан Ліцзюнь, Ван Лак