钛如何用于航空航天应用？

钛如何用于航空航天应用？

钛于 1791 年被发现，此后成为冶金制造业的热门产品。直到冷战开始，钛才开始进入军事和航空航天工业。快进到今天，钛管等物质因其合金产品的高价值而成为航空航天业的主要材料。

钛具有许多特性，使其成为航空领域令人垂涎的物品。其中一些特性包括其高强度重量比、出色的耐腐蚀性和在非常高的温度下的性能。该行业一直在寻找生产更轻、更省油的飞机的方法。幸运的是，在不增加多余重量的情况下，钛提供了飞机制造公司实现这一目标所需的强度和耐用性。

在这里，我们将看看钛在航空航天领域最常见的应用。但在我们开始之前，让我们先考虑一下钛的主要特性，这些特性使其在飞机制造业中如此有价值。

为什么钛是航空航天应用的首选材料

重量强度比 ：与钢和铝相比，钛的重量要轻得多。因此，它提供了构建具有高燃油效率的飞机所需的急需的强度和耐用性，而不会增加额外的重量。唯一适合复合材料的轻质金属是钛。

由于其重量轻，复合材料在航空工程中是有益的。它们对于提高燃油效率非常重要，因为飞机越重，它消耗的燃油就越多。许多含有铝和其他金属的复合材料不如钛轻，使其成为飞机复合材料结构的首选。

热膨胀率： 钛的一个显着特点是它的高温性能，这一特性使其在不同温度下都非常可靠，并且是一种很好的界面材料。其耐高温能力也使其成为铝的更好替代品。

高耐腐蚀性 ：在航空航天工业中，耐腐蚀性非常重要。钛对腐蚀元素具有天然抗性，除非钛用于合金，否则无需用特殊的耐腐蚀涂料覆盖它。从长远来看，当延长飞机寿命成为首要任务时，钛是一个不错的选择。

钛在航空航天中的应用

以下是钛在航空航天中的一些应用：

机身

正如我们之前提到的，钛是轻质材料的绝佳选择。钛合金是除钢和铝合金外，在飞机制造业中广泛使用的最好的轻质结构材料。这也是波音多年来在世界各地设计和销售如此多的节油飞机，包括旋翼机、火箭、卫星和导弹的原因之一。

钛合金是飞机机身和发动机的重要结构材料。由于采用了轻量化的钛合金，作为车身材料，具有极佳的减重效果。相信未来几年，钛合金在商用和军用飞机领域的使用还会继续增加。

飞机引擎

高温钛合金用于制造航空发动机压气机叶片、盘和机壳。这是因为这些部件通常比飞机中的其他部件暴露在更高的温度下。因此，它们需要高比强度和抗温度蠕变的材料，以及高疲劳强度和温度工作条件（通常在 572-1112°F 左右）。在这些部件中，钛的耐用性和高温性能发挥了作用。

钛管

钛管是飞机制造业中使用的另一种主要产品。除了航空工业，钛管正越来越多地用于许多应用，因为不锈钢和其他材料（如铝）在许多情况下都不能提供最佳效果。钛管具有更高的强度重量比和耐腐蚀性，使其成为航空航天工业和热交换器的合适产品。

钛合金的激光焊接

在使用钛合金时，航空航天业的主要关注点之一是钛合金结构的先进焊接工艺。北京航空制造工程研究所和公水力课题组在钛合金激光焊接多角度研究中对此进行了广泛研究。钛合金的激光焊接是航空制造业另一个高度关注的领域。

钛合金的电子束焊接

自 1960 年代初以来，电子束焊接是一种先进的高能束加工方法，已应用于飞机制造和航空航天工业以及原子能工业中具有经济利益的金属的焊接。采用合理的焊接工艺，业界实现了钛合金厚板的电子束焊接。

钛管、钛合金和钛与复合材料的结合仍然是许多行业中的高价值元素，尤其是军事和商业航空航天行业。要了解有关钛的多种用途的更多信息或直接从制造商处要求提供最高质量的钛产品，请立即致电 (949) 407-8904 与 Refractory Metal 的代理人交谈。