Титан, используемый в самолетах

С непрерывным развитием авиационной техники самолеты выдвинули более высокие требования к материалам с точки зрения конструктивного оформления и эксплуатационных показателей. Они должны быть легкими для снижения веса самолета, высокой прочностью для обеспечения безопасности конструкции, а также отличной коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам для адаптации к сложным и изменяющимся условиям полета. Титановые сплавы могут удовлетворить этот спрос и широко используются в различных частях самолетов.

Почему стоит выбрать титановый сплав?

• Титановый сплав легок по весу, но обладает высокой прочностью, что позволяет эффективно снизить вес конструкции самолета и повысить топливную эффективность.
• На поверхности титана образуется стабильная оксидная пленка, которая может противостоять коррозии от авиационного топлива, морской воды, а также горячей и влажной среды.
• Он стабильно работает при высоких циклических нагрузках, продлевая срок службы деталей конструкции.
• Некоторые титановые сплавы могут работать при температурах выше 500°C и подходят для высокотемпературных зон двигателя.

Детали из титанового сплава для самолетов

Конструктивные элементы самолета

Конструкционные детали самолета, такие как каркасы фюзеляжа, балки пола, конструкции коробок крыла, пилоны двигателей и другие ключевые несущие компоненты, должны обладать высокой прочностью, усталостной стойкостью, коррозионной стойкостью и другими характеристиками. В связи с широким применением композитных материалов, материалы этих конструкционных деталей также должны быть высоко совместимы с композитными материалами с точки зрения электрохимических свойств и коэффициентов теплового расширения, чтобы избежать коррозии и термических напряжений.

Почему стоит выбрать следующие сплавы для конструкционных деталей самолетов:

Ключевыми требованиями к материалам для деталей конструкций самолетов являются высокая прочность, малый вес, усталостная прочность, коррозионная стойкость и совместимость с композитными материалами.

Сплав Ти-6Ал-4В обладает комплексными эксплуатационными преимуществами и подходит для большинства конструкционных деталей. Особенно при использовании в сочетании с композитными материалами он может значительно повысить прочность конструкции и снизить затраты на техническое обслуживание.

Сплав Ti-5553 представляет собой новый тип высокоэффективного титанового сплава с хорошей прокаливаемостью толстого сечения, выдающейся усталостной прочностью и вязкостью разрушения, подходит для сложных условий нагрузки.

Примеры применения:

В реальных применениях сплав Ти-6Ал-4В широко используется в каркасе фюзеляжа, балках перекрытия и коробчатых конструкциях крыла Boeing 787 Dreamliner, на долю которого приходится более 15% от общего веса самолета.

В пилонах двигателей и соединительных конструкциях крыла Airbus A350 XWB широко используется сплав Ti-5553, что значительно улучшает общие характеристики и срок службы самолета.

Система шасси

Система шасси является ключевым компонентом, который выдерживает высокие ударные нагрузки во время взлета, посадки и руления самолета. Он имеет сложную структуру и требует чрезвычайно высокой прочности, ударной вязкости и коррозионной стойкости материала. Титановый сплав широко используется в современных шасси самолетов благодаря своим высоким прочностным и весовым преимуществам.

Почему стоит выбрать следующие сплавы для шасси?

Материал шасси должен обладать высокой прочностью и отличной усталостной стойкостью, чтобы выдерживать удары частых взлетов и посадок, а также обеспечивать безопасность и надежность.

Сплав Ti-10V-2Fe-3Al позволяет значительно снизить вес конструкции и продлить срок службы шасси благодаря своей высокой прочности и выдающейся усталостной прочности.

Сплав Ti-5553 подходит для высоких нагрузок и высоких усталостных условий, обладает отличной прокаливаемостью и механическими свойствами, а также может удовлетворять требованиям по эксплуатационным характеристикам шасси при сложных нагрузках.

Примеры применения:

В системах шасси Boeing 777, 787 и Airbus A350 в качестве основного опорного материала используется Ti-10V-2Fe-3Al, а Ti-5553 используется для опорных тяг, шарнирных компонентов и других конструкций, что эффективно снижает вес всего самолета при обеспечении высокой надежности.

Компоненты двигателя

Компоненты авиационных двигателей должны выдерживать высокие температуры, высокое давление и высокоскоростные вращения в течение длительного времени, а материалы должны сохранять стабильные механические свойства и усталостную стойкость в экстремальных условиях. Титановые сплавы играют важную роль во многих ключевых компонентах двигателя благодаря своей хорошей высокотемпературной прочности и легкому весу.

Требования к материалам для компонентов двигателя и причины выбора сплава

Узлы двигателя предъявляют строгие требования к материалам, в том числе к поддержанию высокой прочности при средних и высоких температурах, коррозионной стойкости и отличной усталостной прочности.

Сплав Ti-6Al-4V обладает высокой прочностью и коррозионной стойкостью в среднетемпературных режимах и подходит для вентиляторных конструкций.

Сплавы Ti-6246 и Ti-8Al-1Mo-1V обладают отличной жаропрочностью и усталостной прочностью, отвечая высоким требованиям, предъявляемым к компонентам компрессоров.

Сплав Ти-5Ал-2,5Сн обладает хорошими сварочными характеристиками и стабильными размерами, подходит для изготовления корпусов двигателей.

Примеры применения:

Лопасти вентилятора двигателя Rolls-Royce Trent 1000 изготовлены из Ti-6Al-4V, в компрессорной секции используются сплавы Ti-6246 и Ti-8Al-1Mo-1V, а в корпусе двигателя используется Ti-5Al-2.5Sn, что позволяет достичь баланса между легким весом и высокой термической прочностью.

Гидравлические и топливные системы

Гидравлические и топливные системы самолетов включают в себя передачу высокого давления и сложные конструкции трубопроводов, требующие материалов высокой прочности, хорошей свариваемости и коррозионной стойкости.

Требования к материалам и причины выбора сплава:

Материалы должны обладать прочностью и гибкостью, чтобы обеспечить надежную работу гидравлических систем высокого давления.

Сплав Ти-3Ал-2,5В сочетает в себе прочность и гибкость, подходит для гидравлических систем высокого давления.

Чистый титан (CP Ti) обладает отличной коррозионной стойкостью и хорошими характеристиками обработки, а также подходит для легких трубопроводных систем.

Примеры применения:

В гидравлических и топливных системах Boeing 787 и Airbus A350 широко используются бесшовные трубы высокого давления Ti-3Al-2,5V и сварные трубы из чистого титана класса 2 для эффективного обеспечения требований к давлению и коррозионной стойкости системы.

Крепеж и мелкие детали

Соединения между компонентами самолета опираются на большое количество крепежных элементов, которые должны быть высокопрочными, устойчивыми к коррозии, легкими и способными выдерживать знакопеременные нагрузки в течение длительного времени.

Требования к материалам и причины выбора сплава

Сплавы Ti-6Al-4V и Ti-6-2-4-2 обладают высокой прочностью и хорошими усталостными свойствами, подходят для длительной эксплуатации разъемов.

Высокопрочный титановый сплав SPS отвечает тройным требованиям высокой прочности, коррозионной стойкости и усталостной прочности, а также подходит для более сложных условий работы.

Почему стоит выбрать Chalco в качестве поставщика титана аэрокосмического класса?

Прочность оборудования

Chalco имеет полную и современную производственную линию по выплавке и переработке титана, охватывающую весь процесс от плавки титановых слитков до прецизионной ковки, термообработки и испытаний, гарантируя, что она может предоставить клиентам по всему миру продукцию из титановых сплавов, соответствующую международным авиационным стандартам.

Он оснащен несколькими вакуумными плавящимися дуговыми печами (ВДП) с максимальным диаметром слитка 1000 мм и весом одного слитка 6 тонн; он также оснащен печью плазменного плавления (PAM) и электронно-лучевой плавильной печью (EB) для удовлетворения потребностей в плавке авиационных титановых слитков высокой чистоты и специальных сплавов.

Он имеет 8,000-тонный пресс для штамповки и систему изотермической ковки, поддерживающие кольцевые прокатные станы и производственные линии горячей штамповки, которые могут точно изготавливать ключевые авиационные структурные поковки, такие как стойки шасси, диски, соединители рамы и т. Д.

Оснащенный несколькими авиационными вакуумными печами для термообработки и печами для отжига, точность контроля температуры составляет ±2 °C, а максимальный размер обработки - 2,5 метра, что гарантирует, что организационная однородность и механические свойства соответствуют требованиям авиационной усталости и термической стабильности.

Гарантия качества

Чтобы гарантировать, что ее продукция соответствует авиационным стандартам, Chalco установила строгую систему контроля качества, которая охватывает каждое звено от сырья, производственного процесса до конечной поставки.

Все изделия из авиационного титанового сплава перед отправкой с завода должны пройти полный процесс неразрушающего контроля, включая ультразвуковой контроль (УЗ), рентгеновский контроль и осмотр поверхностных трещин, чтобы убедиться в отсутствии внутренних дефектов, пор или включений, а также соответствовать требованиям безопасности конструкций самолета и компонентов двигателей.

Chalco имеет полную физическую и химическую экспериментальную платформу, которая может проводить металлографический анализ структуры, испытания на растяжение, оценку высокотемпературных характеристик, испытания на усталостную долговечность и испытания на разрыв при ползучести, обеспечивая надежную прослеживаемость процесса и гарантию производительности для каждой партии авиационных титановых материалов.

Лаборатория компании прошла международную сертификацию системы менеджмента качества авиации AS9100 и получила сертификат NADCAP по термообработке и неразрушающему контролю. Компания имеет возможность предоставлять полный комплект сертификатов на материалы (MTC) и отчеты об испытаниях третьих сторон международным авиационным клиентам, чтобы гарантировать, что экспортируемые материалы соответствуют требованиям качества основных производителей, таких как Boeing и Airbus.

Chalco может предоставить и другие продукты авиационного класса

Какие услуги может предоставить вам компания Chalco?

Являясь профессиональным производителем материалов из титановых сплавов авиационного качества, Chalco не только поставляет высококачественную титановую продукцию, но и стремится предоставлять клиентам по всему миру универсальные решения из титановых сплавов с эффективным сотрудничеством на протяжении всего процесса от выбора материала до доставки.

Кастомизация материалов

В соответствии с требованиями заказчика (конструкция самолета, двигатель, гидравлическая система и т. д.), мы предоставляем подходящие рекомендации по маркам титановых сплавов (например, Ti-6Al-4V, Ti-5553, Ti-6246 и т. д.), а также поддерживаем индивидуальный химический состав, статус термообработки и стандарты механических свойств.

Услуги по обработке изделий с различными спецификациями

Chalco может поставлять прутки, пластины, поковки, кольца, кованые кольца, соединители и т. Д. Из титановых сплавов с высокой точностью размеров, поддерживая черновую обработку и процессы почти чистого формования для деталей специальной формы, удовлетворяя потребности в ранней обработке авиационных конструкционных деталей.

Испытания материалов и сертификация третьей стороной

Каждая партия материалов поставляется с полным комплектом отчетов о проверках завода и сертификатов MTC, а также поддерживает проверки свидетелей со стороны сторонних инспекционных агентств, таких как BV, SGS и TÜV, чтобы убедиться, что продукция соответствует международным стандартам закупок.

Испытание малой партией

Он поддерживает мелкосерийное тестирование НИОКР, проверку образцов и переключение на поставку партий с коротким циклом поставки и быстрым реагированием на ритм проекта клиента. Он подходит для стадии пробного производства, долгосрочных поставок и разработки альтернативных материалов.

Международная торговля и логистические услуги

Опытная команда Chalco по внешней торговле может предоставить различные методы торговли, такие как EXW, FOB, CIF и т. Д. Они знакомы с требованиями к таможенному оформлению и упаковке авиационных материалов, экспортируемых в Северную Америку, Европу, Ближний Восток и Юго-Восточную Азию, что обеспечивает безопасность транспортировки и стабильные сроки доставки.