تطبيقات التيتانيوم في الطائرات والمحركات الحديثة؟

تطبيقات التيتانيوم في الطائرات والمحركات الحديثة؟

الطائرات والمحركات الحديثة في سبائك الألومنيوم وسبائك التيتانيوم والفولاذ فائق القوة والمواد المركبة وخمس فئات أخرى من المواد الإنشائية المهمة ذات درجات الحرارة العالية. يستخدم التيتانيوم بشكل أساسي في الجوانب التالية من الطائرات:
1. مادة سبائك التيتانيوم لهيكل الطائرات
تتميز سبائك التيتانيوم بسلسلة من المزايا مثل القوة النوعية العالية ، ومقاومة التآكل الجيدة ومقاومة درجات الحرارة العالية ، ويمكن استخدامها بطرق مختلفة لتشكيل الأجزاء واللحام والتشغيل الآلي ، لذلك فقد تم استخدامها على نطاق واسع في الطائرات والمحركات المتقدمة. في الوقت الحاضر ، أصبحت نسبة سبائك التيتانيوم في وزن هيكل الطائرة أحد المؤشرات المهمة لقياس الدرجة المتقدمة لمواد الطائرات. يشكل التيتانيوم 39 بالمائة من الوزن الهيكلي لـ F -22. كما أن استخدام سبائك التيتانيوم أنود التيتانيوم في الطائرات المدنية الأجنبية يزيد أيضًا مع تحسين تصميم الطائرات ومستوى الأداء. يعد أداء تحمل الضرر العالي مؤشرًا مهمًا لأداء المواد من أجل العمر الطويل ، والتنقل العالي ، والتكلفة المنخفضة وتصميم تحمل الضرر للجيل الجديد من الطائرات المقاتلة (بما في ذلك محرك نسبة الدفع العالية). تأخذ الولايات المتحدة زمام المبادرة في التطبيق الناجح لمفهوم تصميم سلامة الضرر ومعايير تصميم تحمل الضرر على الطائرات المقاتلة المتقدمة. تتبنى الطائرات المقاتلة -22 عددًا كبيرًا من سبائك التيتانيوم التي تتحمل الضرر ومكوناتها المتكاملة الكبيرة لتلبية متطلبات التصميم لفقدان الوزن بشكل كبير وعمر الخدمة الطويل. تم استخدام Ti -6 Al -4 VELI في المطروقات كبيرة الحجم لطائرات النقل العسكرية الأمريكية C -17. تم استخدام سبائك التيتانيوم عالية القوة من أنود Baoji Ti -6-22-22 S أيضًا في الأجزاء الرئيسية من الطائرات C -17 مثل مفصل الذيل الأفقي (عمود الدوران). يؤدي استخدام سبائك التيتانيوم هاتين إلى جعل عمر طائرات النقل الكبيرة يصل إلى 60 ساعة طيران 000 أو أكثر. في أوروبا ، كانت طائرة إيرباص A380 أول طائرة لديها برج مصنوع بالكامل من التيتانيوم ، والذي سيتم استخدامه في طائرات A350 المستقبلية.
2. سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية لمحرك الطيران
تُستخدم سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية بشكل أساسي في تصنيع شفرات ضاغط المحرك الهوائي والأقراص والغلاف وأجزاء أخرى ، والتي تتطلب مواد ذات قوة محددة عالية ، ومقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية ، وقوة التعب ، والقوة الدائمة والاستقرار التنظيمي تحت درجة حرارة عالية العمل الظروف (300 ~ 600 درجة). مع زيادة نسبة وزن الدفع للمحرك الهوائي ، تزداد درجة حرارة تشغيل شفرات وأقراص سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية مع زيادة درجة حرارة مخرج ضاغط الضغط العالي. بعد عقود من التطوير ، تمت زيادة درجة حرارة العمل العالية للمحلول الصلب المقوى بدرجة حرارة عالية من سبائك التيتانيوم من 350 درجة إلى 600 درجة. تُستخدم سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية TC4 و TC6 بشكل أساسي في المحرك الهوائي بدرجة حرارة تشغيل أقل من 400 درجة ، والتي تُستخدم في المحرك مع درجة حرارة تشغيل منخفضة لشفرات المروحة وشفرات الضاغط في المرحلة الأولى والثانية. تشتمل سبائك التيتانيوم ذات درجة الحرارة العالية التي تعمل عند حوالي 500 درجة على سبائك TC11 و TA15 و TA7 ، ومن بينها TC11 هي سبائك التيتانيوم المستخدمة في محركنا الجوي الحالي. من الصعب تلبية متطلبات مقاومة الزحف والقوة عند درجات حرارة أعلى من 600 درجة لسبائك التيتانيوم المقوى بمحلول صلب فقط. نظرًا لقوتها النوعية العالية ، والصلابة المحددة ، ومقاومة الزحف العالية ، ومقاومة الأكسدة الممتازة وخصائص مثبطات اللهب ، أصبحت مركبات Ti-Al بين المعادن المعززة أمرًا محتملاً للغاية للاستخدام في درجات حرارة أعلى من 600 درجة. تعمل سبائك Ti3al عند حوالي 650 درجة لفترة طويلة ، بينما تعمل سبائك TiAl عند 760 درجة ~ 800 درجة.
3. السحابات سبائك التيتانيوم الطائرات
يمكن أن تقلل السحابات المصنوعة من سبائك التيتانيوم من وزن الطائرة بشكل كبير ، ولا يمكنها فقط تحسين أداء الرحلة ، ولكن أيضًا تقلل من تكلفة الاستخدام ، والأهم هو تقليل استهلاك الوقود. هناك حاجة إلى حوالي 200 أداة تثبيت من سبائك التيتانيوم 000 لكل طائرة من الطائرات الصينية C919 محلية الصنع ، مع 20 مليونًا لإكمال أول 100 طلب بدء تشغيل. مع الإنتاج المخطط لـ 150 طائرة كبيرة بحلول عام 2018 ، ستكون هناك حاجة إلى 30 مليون مثبت من التيتانيوم سنويًا. إمكانات تطوير قفل سبائك التيتانيوم ضخمة ، وآفاق تطوير السوق واعدة للغاية.
من المتوقع أن يصل أسطول الطائرات المدنية في الصين إلى 6309 بحلول نهاية عام 2031 ، أي 3.6 أضعاف الحجم الحالي. نظرًا لخصائص هيكل شبكة الطرق الجوية في الصين ، سيظل تكوين الأسطول المستقبلي خاضعًا لسيطرة طائرات جذع أحادية القناة ، لكن ستزداد نسبة الطائرات ذات البدن العريض والطائرات الإقليمية. ستحتاج الصين إلى 4933 طائرة ركاب مدنية أخرى على مدار العشرين عامًا القادمة بسبب احتياجات النمو والاستبدال من إيقاف التشغيل. يقول الخبراء إنه على المدى الطويل ، فإن النمو الاقتصادي المستدام في الصين ، والتوسع الحضري المتسارع ، ورفع مستوى المستهلك ، سوف يفضي إلى التنمية المستدامة للنقل الجوي. كما أن ارتفاع أسعار النفط ومتطلبات حماية البيئة الصارمة تجعل شركات الطيران تسرع من تقاعد الطائرات القديمة. لتسريع تصنيع طائرة ركاب مدنية ، ستكون السنوات العشر القادمة فترة حرجة للتطور السريع لصناعة الطيران الصينية ، وسوف تواجه صناعة التيتانيوم فرصة نادرة للتنمية.

الشركة: Baoji Dynamic Trading Co.، Ltd

دولة: الصين

إضافة: طريق باوتي ، جينتاى ، مدينة باوجى ، شنشى ، الصين

Cel: plus 86 18391896637 (WHATSAPP)

Gmail٪3aalisa@jmyunti.com

الموقع: www.jm-titanium.com