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【チタンの用途拡大】戦闘機のチタン部品

Posted by: castingdie 2021-11-25 【チタンの用途拡大】戦闘機のチタン部品 はコメントを受け付けていません

【チタンの用途拡大】戦闘機のチタン部品

序章: 1950年、米国は戦闘機でのチタンとチタン合金の使用を主導しました。工業用純チタンを使用して、後部胴体の熱シールド、ウィンドデフレクター、F84戦闘機のテールカバーなどの非耐荷重部品を製造しました。 1954年、米国のプラット・アンド・ホイットニーと英国のロールスロイは、航空エンジン部品の製造にTi6AI4V合金を使用しました。 1960年代半ば、米国は全チタン航空機YF-12A / SR-71を製造しました。使用されたチタンの量は航空機の構造質量の95%に達しました。チタンの過度の使用のため、経済的なコストはかかりませんでした。 -効果的で、アルミニウムと競合できず、開発されませんでした。60時代を経て、航空機エンジンで使用されるチタン合金の量は年々増加し、主にファンブレード、コンプレッサーブレード、ディスク、シャフト、ケーシングなどに使用されています。 。、そしてスケルトン、スキン、機体フレーム、着陸装置を作るための構造で使用されます。鍛造品など。

1950年、米国は戦闘機でのチタンとチタン合金の使用を主導しました。工業用純チタンを使用して、後部胴体の熱シールド、ウィンドデフレクター、F84戦闘機のテールカバーなどの非耐荷重部品を製造しました。 1954年、米国のプラット・アンド・ホイットニーと英国のロールスロイは、航空エンジン部品の製造にTi6AI4V合金を使用しました。 1960年代半ば、米国は全チタン航空機YF-12A / SR-71を製造しました。使用されたチタンの量は航空機の構造質量の95%に達しました。チタンの過度の使用のため、経済的なコストはかかりませんでした。 -効果的で、アルミニウムと競合できず、開発されませんでした。6010年後、航空機エンジンで使用されるチタン合金の量は年々増加し、主にファンブレード、コンプレッサーブレード、ディスク、シャフト、ケーシングなどに使用されています。 。、そしてスケルトン、スキン、機体フレーム、着陸装置を作るための構造で使用されます。鍛造品など。

表1は、米軍機におけるチタン合金の用途を示しています。F-14が24%、F-15が27%、F-18が13%、F-117が25%、B-2が第4世代戦闘機F-22は41%のチタンを使用し、36トンのチタン合金が構造に使用されています。使用される主なものはTi-6AI-4V、Ti-6AI-4VELI、Ti-62222です。合金。フランスのミラージュ2000航空機は23%のチタンを使用し、ソビエトのCy-27CK戦闘機は18%のチタンを使用しています。

1960年代初頭、中国は戦闘機の構造に初めてチタン合金を使用し、J-7航空機で最初に使用されました。当時、1機の総量は10キログラム未満でした。 1983年にTC4チタン合金ダイ鍛造機が航空機の重要な部分として使用されました。ベアリングメンバー。中国航空工業集団Iの成都航空機設計研究所と成都飛機工業公司を含む5つのユニットによって20年間開発された「J-10航空機プロジェクト」は、2006年の国家科学技術進歩特別賞を受賞し、中国の有人宇宙プロジェクトに次ぐ2番目になりました。 。全国賞の特別賞を受賞した主要な科学研究プロジェクト。 J-10は、完全に独立した知的財産権を有する第3世代の戦闘機であり、多数の新素材、新技術、新プロセスを使用し、高度な性能と幅広い用途を備えています。装備された軍隊の最初のバッチは、設計が完成する前に、中国の軍用機が小バッチ生産と軍隊の並行設置を実施する前例を作成しました。これは、技術のピークを登る中国の旅の大きな一歩でした。

J-10戦闘機でのチタンの使用は、胴体と胴体のフレーム58垂直尾翼など、1980年代以前の中国の戦闘機の車体構造で使用されたチタンの実際のレベルを大部分表しています。 351桁。航空機はいくつかのチタン合金を使用しており、中国の戦闘機構造で使用されるチタン合金のレベルが大幅に向上していますが、その量はまだ少なく、航空機構造全体の品質の2%未満です。その主な理由は、当時の国産チタン合金材料の性能が不安定で、構造が不均一で、粗い結晶、介在物、偏析などの欠陥が時々見られたためです。材料メーカーで発見され、構造部品加工工場でのみ加工されました。露出しているため、製造が困難です。航空機工場は、後方製造技術、加工が困難、加工時間が長く、材料の使用率が低い(鍛造品で約10%、約板金部品の場合は30%)、製造コストとコストが高く、材料、特に薄板は高価です。幸いなことに、これらの欠点は克服されました。2010年以降、中国で生産されたチタン合金の性能は、先進国の性能に完全に匹敵する可能性があります。

航空機メーカーも部品の製造工程を大幅に改善しました。たとえば、超塑性成形/拡散接合(SPF / DB)プロセスを使用して、TC4合金64フレームと空気圧ポンプキャビンドアを処理し、非常に優れた性能を発揮しました。結果。ドアの種類は2024アルミニウム合金でリベットで留められています。2つのクラフトドアの特性を表2で比較します。

表1米国の戦闘機の構造材料の用途、%

表2中国のJ-10戦闘機の2つの構造ドアの比較