钛合金材料在我国航空紧固件中的应用分析

钛合金材料在我国航空紧固件中的应用分析

潘瑞鹏，王鹏泽，殷超宇，郭靖，李凯

单位名称：北方自动控制技术研究所 邮编： 030000

摘要： 随着我国对航空事业的不断探索，人们发现钛合金材料对于制造飞机的帮助极大是非常大的。钛合金材料是一种密度极小的一种材料，同时同时钛合金材料的硬度大，非常不容易被腐蚀，这几种特点对于使得该材料在航空航天领域来说中用途用处非常广泛。如何更好地将钛合金材料运用到航空航天技术之中是非常重要的，本文将对航空紧固件钛合金材料的发展进行描述阐述，并对紧固件钛合金材料的应用现状进行分析，让紧固件钛合金材料可以更好地应用到航空航天技术之中。

关键词：钛合金材料；航空紧固件；航空应用分析

前言：对于我国来说，航空航天技术的研发时间相较于其他发达国家来说相对较晚。对于紧固件钛合金材料的技术并不成熟，自身生产能力的有限导致了我国需要对紧固件钛合金材料进行进口，这对于我国的紧固件钛合金材料技术的发展具有较大的影响。所以在实际的工作中如何提高技术是较为关键的，我国应积极地进行研发，对于钛合金材料进行合理运用。鉴于此，对于钛合金材料的特点以及效果需要全面地进行探究，本文将对制造材料工艺进行分析，提高钛合金材料的制作工艺。

1.钛合金铆钉紧固件的应用

在我国的航空领域中，对于铆钉材料冷态塑性有着较高的而标准，钛合金冷铆钉的安装是重要的前提条件和保障。通常情况下，钛合金铆钉会应用在抗腐蚀性能标准较高但是强度标准不高的位置，并且具有一定的冷加工性能，是航空铆钉制造中较为良好的材料，能够保证航空性能方面的要求。

1.1Ti-45Hb材料

在应用过程中，Ti-45hb这种材料的延伸程度可以超过20%，同时它的塑性以及冷却加工性能稳定。和纯钛进行比较，Ti-45hb这种材料的剪切强度，、拉伸强度和耐腐蚀性更小，。可以说是制造航空铆钉拉链的最好材料。当前情况下，Ti-45hb材料被应用于美国航空领域中的铆接拉链制造，用以替换纯钛材料，并获得了较好的效结果。在高剪切强度要求的地方，可以通过Ti-45HB材料将铆接头进行制造，可以通过Ti-6AI-4V材料进行铆接棒的制造，这样一来，适用于飞机中的钛合金组件和其他的复合材料的组件进行链接，不仅仅是能够形成良好的组合，与此同时，还能够减少成本，促进工作的各个方面的有效实行。

1.2 TB2材料

近些年来，我国已经开始在航空紧固件的制造过程中利用TB2钛合金材料，用于制造航空铆钉组件，通过专业技术判断分析，可以了解到TB2钛合金这种材料属于亚稳定型β钛合金，在一定的生产条件下拥有恒定的冷成型性能，并且具有良好的焊接性能，能够产生较小的螺栓铆钉。目前，我国已经提交形成了TB2钛合金材料方面的多项技术标准，明确了具体的技术要领，并将其应用于航空紧固件的制造，确保了航空紧固件的制造质量，提高了现有的技术水平。

1.3 TB5材料

TB5钛合金最早是由美国空军开发研制研究出的材料，也是一种亚稳定型β钛合金。这种材料与纯钛作比较，其具有良好的冷成型性，能够在固溶体状态下完成复合组件的冷成型工作。另外，虽然这种材料具有一定的拉伸性能和耐腐蚀性，但是在实际的使用过程中只适用于200℃以内的环境。在200℃°c的环境下，所制造的铆钉的质量、，强度、，性能均符合规格，能够保证使用价值高。

2.钛合金螺栓紧固件的应用

航空紧固件钛合金材料包含螺栓紧固件，可以归类为钛合金螺栓紧固件，与纯钛螺栓紧固件进行比较，钛合金材料具备良好的应用性能以及应用强度，能够确保应用效果。

2.1 TC4材料

TC4材料是一种应用于制造运用于飞机起落架以及叶片等制造的材料，于二十世纪中期研发制造出的一种钛合金材料。这种材料的可塑性非常强，并且承受温度的能力也较为出色，可以在四百度400℃的高温下正常运行。所以我国在对叶片进行制造时也会选取TC4材料进行制作，让我国的生产能力逐渐提高。但是在制作这种钛合金材料时，无法使用制冷的方式进行定型，只可以运用热镦的方式来进行定型。因此我国研发出了TC4的热镦机床设备，可以有效地进行批量生产，使我国的生产水平得到显著提高。

2.2 TC6材料

TC6材料是我国近年来新研发的一种新型紧固件钛合金材料，这种材料的性能强，耐高温，可以在五百度500℃的高温下正常运行，有效地提高了我国航空航天技术的安全性。然而对于其他钛合金材料而言，TC6的制造难度较大，对于技术水平的要求也非常高，需要运用高水平的工艺技术才可以保证TC6钛合金材料的质量。TC6材料实际使用中，TC6材料性能极高，不仅抗氧化、抗腐蚀，对TC6进行加热时还可以有效地提高TC6材料的性能，这种材料对于我国航空航天技术而言是非常重要的。

2.3 TB5材料

TB5材料是一种亚稳定的钛合金材料，在正常情况下，热量较高时TB5材料会得到强化，在固溶的状态下，制冷的性能较高。在实际的操作中，工作人员可以通过固溶的方式加强紧固件钛合金材料的强度，有效地提高TB5材料的性能。这种方式可以有效地满足航空航天技术的需求，实现TB5的生产目的。

2.4 TB8材料

随着航空航天技术正处于飞速发展的阶段，对飞机运用的机械连接技术的需求越来越大，采用的标准组件的技术要求越来越精确，钛合金材料在整机中的作用已经不仅是“紧固”和“连接”的基本用途作用，而是需要能够确保整机性能的重要组成部分。未来航天技术的发展趋势要求新型紧固件具有较高的比强度，也就是重量轻、强度高。TB8钛合金属于亚稳定型β钛合金，这种钛合金具有更加优秀的冷热加工性能，更深的淬透性，更高的抗蠕变性能，更高的抗氧化性能和较为良好的抗腐蚀性能。

结语：

最近几年，在国内外的航空紧固件的制造工序中使用了钛合金材料，取得得到了良好的实践效结果。但是，我国在中国制造和制造航空紧固件时，由于钛合金材料使用的时间较晚慢，还没有形成完整的工艺体系。因此，在制造和制造航空紧固件时的时候，需要树立正确的钛合金概念意识，并在各个方面进行有效的研究。与此同时，为了满足制造品质、强度和水平，还需要使用高性能的钛合金材料来制造航空紧固件，进而提高航空制造业的工作水平。

参考文献：

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