為提高飛機(jī)的整體飛行性能，滿足飛機(jī)重量相對(duì)輕、壽命長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性能好等要求，大型客機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)管路系統(tǒng)的工作壓力將逐步提高，各種具有優(yōu)異綜合性能的鈦合金管材必將逐步獲得廣泛應(yīng)用。鑒于液壓管路系統(tǒng)在飛機(jī)管路系統(tǒng)的重要性，首先開(kāi)展鈦合金管材在新飛機(jī)液壓管路系統(tǒng)的應(yīng)用是可行的。從比強(qiáng)度、比剛度、耐腐蝕性和冷彎曲成形能力以及材料的成熟度考慮，采用TA18M(Ti-3Al-2.5V)鈦合金導(dǎo)管是目前一種較理想的選擇。
TA18M鈦合金是從TC4(Ti-6Al-4V)合金演變而來(lái)的低鋁當(dāng)量近α型鈦合金，是作為可冷加工的管材應(yīng)用而研制的，具有良好的冷成形和焊接性能，可以制造多種無(wú)縫管材、焊接管材和蜂窩結(jié)構(gòu)，通過(guò)熱處理可以實(shí)現(xiàn)良好的強(qiáng)度和塑性匹配。該合金的室溫強(qiáng)度比工業(yè)純鈦高20%~50%，對(duì)缺口不敏感，在許多介質(zhì)中具有良好的抗蝕性。因此，適于制造各種飛機(jī)上的導(dǎo)管。TA18M鈦合金管材已在美國(guó)高科技軍用和民用多種飛機(jī)上作為液壓、燃油等管路系統(tǒng)應(yīng)用。例如，20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始作為航空導(dǎo)管在F-14A、F-15和波音757、767等機(jī)種上應(yīng)用。TA18M導(dǎo)管在我國(guó)航空及民用方面也有一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，在我國(guó)運(yùn)輸機(jī)上作為空調(diào)管路應(yīng)用過(guò)，并將在航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路系統(tǒng)中應(yīng)用。
由于TA18M鈦合金密度小，較不銹鋼管可有效減重，更可貴的是，其良好的焊接性能使后續(xù)的管端頭易于連接，而且其與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度具有優(yōu)良的匹配性能，可以進(jìn)一步獲得很好的減重效果。因此，TA18M是目前最適合于制作先進(jìn)飛機(jī)上耐高壓輕質(zhì)導(dǎo)管的理想材料。
近年，隨著鈦合金生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，先后開(kāi)發(fā)出幾種適合于室溫下進(jìn)行塑性加工的高強(qiáng)β型鈦合金。其中近型的Ti-15-3(名義成分為T(mén)i-15V-3Al-3Cr-3Sn)是較有應(yīng)用前景的鈦合金之一，可以在固溶狀態(tài)下采用冷成形方法進(jìn)行加工，其冷加工性能與工業(yè)純鈦相當(dāng)，甚至比工業(yè)純鈦還好，并可以通過(guò)熱處理方法(時(shí)效)進(jìn)行強(qiáng)化(其強(qiáng)度可達(dá)
1400MPa~1500MPa) ， 且該合金還具有較好的焊接性能和性能均勻性，使得Ti-15-3生產(chǎn)成本大為降低，制件精度和性能大幅度提高，從而有力地促進(jìn)了Ti-15-3在航空、航天等工業(yè)中的應(yīng)用。使用該合金代替飛機(jī)上大量應(yīng)用的30CrMnSiA結(jié)構(gòu)鋼，可以獲得明顯的減重效果：代替某些熱成形鈦合金零件可以降低制造成本。因此，Ti-15-3合金是一種
較為理想的航空結(jié)構(gòu)材料。采用該合金制造飛機(jī)零件是提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)效益和可靠性的重要措施之一。該合金特別適宜制造飛機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑貯存箱和導(dǎo)管等部件，最高工作溫度為290℃。另外，高強(qiáng)鈦合金TA18管材在我國(guó)尚處于研制階段，目前迫切需要解決的，是如何在提高強(qiáng)度的同時(shí)，能夠保持足夠的塑性，以便使得后續(xù)冷彎曲和端頭加工能夠順利開(kāi)展。如果能突破該制造瓶頸，估計(jì)鈦合金管材在先進(jìn)飛機(jī)中的應(yīng)用將大大提高。
因此，以國(guó)外先進(jìn)飛機(jī)上成熟可靠使用過(guò)的、且在我國(guó)航空領(lǐng)域有較好應(yīng)用基礎(chǔ)的低合金化、耐高壓鈦合金管材TA18M和Ti-15-3為切入點(diǎn)，開(kāi)展相關(guān)耐高壓管材研究與應(yīng)用的試驗(yàn)驗(yàn)證工作，充分發(fā)揮傳統(tǒng)鈦合金材料的應(yīng)用潛力，完善、改進(jìn)已經(jīng)研制的新材料，探索和研究綜合性能更好的新型材料，形成適合我國(guó)國(guó)情的鈦合金管材材料體系，重點(diǎn)突破或完善相關(guān)配套工藝技術(shù)，并逐步推廣鈦合金在大客飛機(jī)及其他管路系統(tǒng)的應(yīng)用，必將實(shí)現(xiàn)鈦合金管材應(yīng)用研究技術(shù)在我國(guó)先進(jìn)飛機(jī)上由點(diǎn)到面，并逐步深入與細(xì)化的大跨度發(fā)展。
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