تم تقديم حالة التطوير لسبائك التيتانيوم لقفل الطيران
تستخدم مشابك سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في الفضاء بسبب كثافتها المنخفضة وقوتها النوعية العالية ومقاومتها للتآكل. تتم مراجعة حالة تطوير مواد سبائك التيتانيوم لمثبتات الطيران. إلى جانب تطوير سبائك التيتانيوم للمثبتات ، يتم تقديم حالة تطبيق سبائك التيتانيوم للمثبتات في الداخل والخارج ، ويتم مقارنة وتحليل خصائص أداء مواد سبائك التيتانيوم للمثبتات. في الوقت نفسه ، جنبًا إلى جنب مع متطلبات الطائرات المتقدمة للمثبتات عالية الأداء ، يتم تقديم العديد من مواد سبائك التيتانيوم عالية القوة والمتانة للمثبتات وتقنية معالجة السحابات الخاصة بهم.
تستخدم البراغي ، والمسامير ، والمسامير ، والصواميل ، والغسالات ، والدبابيس ، والمسامير وغيرها من أدوات التثبيت على نطاق واسع في الطائرات. عدد السحابات والعناصر المرنة المستخدمة في الطائرة صغير يصل إلى عدة مئات من الآلاف ، ويصل إلى عدة ملايين. على سبيل المثال ، عدد السحابات المستخدمة في طائرة روسية il-96 هو 142000 ، وعدد ركاب واحد جوي A380 هو أكثر من مليون ، وطائرة Boeing 787 أكثر من مليون ، كانت هناك حوادث تأخير في التسليم بسبب نقص السحابات. مع تحسين الطبيعة المتقدمة للطائرة ، أصبحت متطلبات مواد التثبيت أعلى وأعلى. أصبحت سبائك التيتانيوم ذات الخسارة العالية للوزن ومقاومة التآكل والخصائص غير المغناطيسية والتوافق الجيد مع المواد المركبة هي الخيار الأول لمواد تثبيت الطائرات المتقدمة. تستخدم مثبتات سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في الطائرات المقاتلة وطائرات النقل العسكرية مثل F-16 و F-18 و F-35 و F-22 و C-17 وما إلى ذلك ، وحققت [1-3] نتائج جيدة ، -15. تمثل مثبتات سبائك التيتانيوم للطائرات المقاتلة 73٪ من مثبتات الطائرة بأكملها. 423000 دبابيس من سبائك التيتانيوم و 241000 مسمار من سبائك التيتانيوم مستخدمة في طائرات النقل العسكرية الكبيرة C-17. بعد استخدام مثبتات سبائك التيتانيوم 940 كجم BT16 في طائرة الركاب رقم 204 ، يتم تقليل وزن الطائرة إلى 688 كجم. بعد استخدام أدوات التثبيت المصنوعة من سبائك التيتانيوم في طائرات بوينج 747 بدلاً من أدوات التثبيت المصنوعة من سبائك الصلب ، يتم تقليل الوزن الإجمالي للآلة الواحدة بمقدار 1814 كجم [2]. تمثل مثبتات سبائك التيتانيوم للطائرات المقاتلة 73٪ من مثبتات الطائرة بأكملها. 423000 دبابيس من سبائك التيتانيوم و 241000 مسامير من سبائك التيتانيوم مستخدمة في طائرات النقل العسكرية الكبيرة C-17. بعد استخدام مثبتات سبائك التيتانيوم 940 كجم BT16 في طائرة الركاب رقم 204 ، يتم تقليل وزن الطائرة إلى 688 كجم. بعد استخدام مشابك سبائك التيتانيوم في طائرات بوينج 747 بدلاً من أدوات التثبيت المصنوعة من سبائك الصلب ، يتم تقليل الوزن الإجمالي للآلة الواحدة بمقدار 1814 كجم [2]. تمثل مثبتات سبائك التيتانيوم للطائرات المقاتلة 73٪ من مثبتات الطائرة بأكملها. 423000 دبابيس من سبائك التيتانيوم و 241000 مسمار من سبائك التيتانيوم مستخدمة في طائرات النقل العسكرية الكبيرة C-17. بعد استخدام مثبتات سبائك التيتانيوم 940 كجم BT16 في طائرة الركاب رقم 204 ، يتم تقليل وزن الطائرة إلى 688 كجم. بعد استخدام أدوات التثبيت المصنوعة من سبائك التيتانيوم في طائرات بوينج 747 بدلاً من أدوات التثبيت المصنوعة من سبائك الصلب ، يتم تقليل الوزن الإجمالي للآلة الواحدة بمقدار 1814 كجم [2].
في السنوات الأخيرة ، تم استبدال مثبتات سبائك الصلب للطائرات العسكرية والمدنية الأمريكية بشكل أساسي بمشابك من سبائك التيتانيوم. ومع ذلك ، فإن التطوير التكنولوجي لمواد سبائك التيتانيوم لمثبتات الفضاء في الصين متأخر نسبيًا ويعتمد على الواردات لفترة طويلة. مع تسريع عملية توطين سبائك التيتانيوم للمثبتات ، يتم تمشيط مواد سبائك التيتانيوم للمثبتات بشكل أكبر
وتطوير التكنولوجيا ضروري للغاية.
على أساس مراجعة حالة تطبيق مثبتات سبائك التيتانيوم في الداخل والخارج ، يقارن هذا البحث ويحلل خصائص أداء مواد سبائك التيتانيوم للمثبتات. إلى جانب متطلبات الطائرات المتقدمة للمثبتات عالية الأداء ، يتم تقديم العديد من مواد سبائك التيتانيوم عالية القوة والمتانة للمثبتات وتكنولوجيا معالجة السحابات.
تطوير وتطبيق سبائك التيتانيوم للمثبتات
1.1 تطوير وتطبيق سبائك التيتانيوم للمثبتات في الخارج
تستخدم البراغي على نطاق واسع في السحابات. يجب أن تصل قوة القص وقوة الشد لمسامير سبائك التيتانيوم إلى مستوى 30CrMnSiA من الفولاذ عالي القوة. يمكن إرجاع أول استخدام لمشابك سبائك التيتانيوم إلى الخمسينيات من القرن الماضي. استخدمت الولايات المتحدة لأول مرة مسامير Ti-6Al-4V (ti-64) على قاذفات B-52 وحققت تأثيرًا كبيرًا في تقليل الوزن [4]. Ti-64 ذو كثافة منخفضة ، قوة جيدة وخصائص إجهاد ، تركيبة سبيكة بسيطة وتكلفة منخفضة للمنتجات شبه المصنعة ، لذلك تم استخدامه وتطويره على نطاق واسع. في عام 1955 ، تم استخدام مليون مسامير من سبائك التيتانيوم ti-64 ، وفي عام 1958 ، تم استخدام 20 مليون مسمار ، وأصبحت تدريجياً مواد التثبيت الرئيسية المستخدمة في أقسام الطيران في الولايات المتحدة وأوروبا الغربية. ومع ذلك ، فإن اللدونة الباردة لـ ti-64 رديئة للغاية ، ويمكن أن يكون تشكيل قفلها مزعجًا فقط ، ومعدات خاصة مثل محلول الفراغ (تبريد المياه) ، والشيخوخة ومعدات خاصة أخرى مطلوبة ، وبالتالي تزداد تكلفة الإنتاج. في الوقت نفسه ، نظرًا لضعف الصلابة والفشل في ضمان اتساق الأداء تحت المقطع العرضي الكبير ، فإن حجم البرغي محدود ، والذي لا يتجاوز عمومًا φ 19 مم. بعد ذلك ، بدأت الولايات المتحدة في استخدام ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) لتحضير السحابات بمستوى قوة يبلغ 1150 ميجا باسكال ، وبسبب قوتها الجيدة ، يمكن أن تنتج مشابك كبيرة الحجم بقطر يبلغ 38 ملم [5]. التي لا تتجاوز عمومًا φ 19 مم. بعد ذلك ، بدأت الولايات المتحدة في استخدام ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) لإعداد السحابات بمستوى قوة يبلغ 1150 ميجا باسكال ، وبسبب قوتها الجيدة ، يمكن أن تنتج مشابك كبيرة الحجم بقطر يبلغ 38 ملم [5]. التي لا تتجاوز عمومًا φ 19 مم. بعد ذلك ، بدأت الولايات المتحدة في استخدام ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr (β - C) لإعداد السحابات بمستوى قوة يبلغ 1150 ميجا باسكال ، وبسبب قوتها الجيدة ، يمكن أن تنتج مشابك كبيرة الحجم بقطر يبلغ 38 ملم [5].
BT16 (Ti-3Al-5Mo-4.5V) هي أداة التثبيت الرئيسية في روسيا. مستوى القوة لسبائك التيتانيوم عالية القوة من النوع α + هو 1030mpa. المنتجات شبه المصنعة الرئيسية هي قضبان مدلفنة على الساخن وقضبان وأسلاك مصقولة للتوصيل على البارد. تستخدم بشكل أساسي في تصنيع أدوات التثبيت ، مثل البراغي ، والبراغي ، والصواميل ، والمسامير. درجة حرارة العمل القصوى 350 ℃. قوة سبائك التيتانيوم BT16 في حالة شيخوخة المحلول أقل قليلاً من سبيكة ti-64. الميزة الرئيسية لسبائك التيتانيوم BT16 هي أنه يمكن أن يكون مضطربًا باردًا في حالة التلدين ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الإنتاج [6-7]. لذلك ، تم استخدام أداة التثبيت BT16 المُصنَّعة بالتشوه البارد على نطاق واسع في صناعة الآلات الروسية ، وأصبحت المادة القياسية الرئيسية المستخدمة في قطاع الطيران الروسي.
مع الترويج لطائرة A380 وغيرها من الطائرات المدنية المتقدمة ، بدأت الدول الأوروبية والأمريكية في دراسة أدوات التثبيت عالية القوة التي يمكن أن تحل محل سبائك Inconel718 و a286 و mp35n superalloys. تشتمل السبائك المرشحة على سبائك التيتانيوم مثل β - LCB و ti-153 و β 21s و ti-3553. ومع ذلك ، لا يوجد تقرير عن تطبيقها العملي في السحابات.
