チタン合金航空機部品の効率的な機械加工

チタン合金部品は高強度材料部品の一種として、さまざまな分野で極めて高い応用価値を持っています。 航空機部品  分野。 従来の機械加工方法は、現代の航空機構造の製造要件にはもはや適していません。 したがって、チタン合金部品の使用は、航空機開発の要件を最大限に満たすことができます。 チタン合金部品は航空機の構造に広く使用されています。 たとえば、ネジとナットを使用して、大型の機体フレームや、エンジンブレードや着陸装置などの主要部品を固定できます。 ギア チタン合金材料で作ることができます。

チタン合金部品の応用分野とメリット

1.1 チタン合金部品の応用分野

B777 旅客機を例に挙げます。 航空機の取り付けフレームの製造にはチタン合金鋳物が使用されます。 民間航空機の製造において、チタン合金部品の応用技術は比較的成熟していることがわかります。 さらに、チタン合金部品は航空産業の発展にとっても非常に重要です。 たとえば、ヨーロッパのドンカスターズ社は、遠心鋳造技術を使用してチタン合金をブレーキトルクに適用しています。

1.2 チタン合金部品の応用上の利点

チタン合金部品には次のような技術的利点があります。

• まず、成形プロセス中に金型を使用する必要がありません。
• 第二に、事前準備段階で多大なエネルギーと資金を投資する必要がありません。
• 第三に、材料の使用効率を効果的に向上させることができます。 チタン合金部品は、航空機の構造部品の安全性能を向上させるだけでなく、接続部品の数を最小限に抑え、手作業による組み立て時間を効果的に節約し、収益と品質の双方向の発展の効果を実現します。

航空機用チタン合金部品の特徴

2.1 変形しにくい

チタン合金材料は、強度と熱強度が高く、密度が低いです。 鋼材と比較すると、密度は鋼の60％に過ぎません。 これにより、300℃～500℃の高温でも変形の心配のないチタン合金素材が得られます。 ある種の航空機エンジンのチタン合金構造はTC4チタン合金で加工されています 鍛造s. 質量は19.987kg、幅600mm、長さ2800mmですが、肉厚はわずか1.50mmです。

2.2 耐低温性

チタン合金は高い耐低温性を持っています。つまり、低温または超低温条件下でも独自の機械的特性を維持できます。 耐寒性に優れた素材です。 関連する試験によると、チタン合金の温度は -196°C であることがわかっています。 以下、引張強さσｂは１２０７Ｐａである。

2.3 強い耐食性

チタン合金部品は航空機分野で広く使用されていますが、その非常に重要な理由は超耐食性を備えていることです。 航空機が高高度を飛行している場合、空気中の物質は航空機の表面に一定の腐食作用を及ぼします。 チタン合金部品はこの欠点に効果的に対処し、航空機の安全性を確保します。

2.4 化学的性質について

チタン合金はさまざまな金属元素と反応する可能性があります。 化学反応の助けを借りて、チタン合金の機械的特性を最大化することができます。 たとえば、600℃を超える高温環境では、チタン合金が酸素と反応して、対応する酸化物層を形成する可能性があります。

2.5 低い熱伝導率

チタン合金部品を航空機に適用すると、航空機部品の故障の可能性を効果的に低減し、他の部品の通常の使用に影響を与える航空機部品の過度の熱伝導を回避できます。

2.6 弾性率が小さい

チタン合金部品を使用する場合、細長い部品への加工は行わないでください。 これは、チタン合金の弾性率が比較的小さく、変形しやすいためです。 さらに、 チタン加工 チタン合金の反発力が大きいため、工具が摩耗しやすいです。

航空機チタン合金部品の加工と応用対策

中国の航空産業は原材料の用途を非常に重視しており、研究開発は航空機の性能を向上させるためのプロセス開発と応用に焦点を当てています。

3.1 チタン合金鋳物の利用分野を広げる

他と比較して  チタンパーツインベストメント鋳造法には独自の利点があります。

1. 鋳物のサイズは正確で、表面は比較的滑らかで、粗さは低いです。
2. 複雑な形状の鋳物を鋳造できます。
3. 金属原料の利用率を向上させると同時に、生産の柔軟性と適応性も向上させることができます。

しかし、実際の応用プロセスでは、チタン合金の強度は航空機構造の要件を完全に満たすことはできません。 したがって、研究開発においては、チタン合金の引張強度の向上に重点を置く必要があります。 我が国のチタン合金精密鋳造技術の開発速度は近年ますます速くなっています。 これに基づいて、斜めオーバーランニング クラッチは航空分野で広く使用されています。 航空機のチタン合金部品に対する高い要求のため、我が国の航空機チタン合金部品の形成率は比較的低いです。 したがって、科学技術を利用して鋳造レベルを向上させ、製品の生産コストと生産サイクルを削減し、量産目標を達成する必要があります。 。

3.2 開発コストの削減

高出力レーザークラッディングとラピッドプロトタイピングに基づいて、チタン合金粉末レーザー成形技術が広く使用されています。 この技術は、高エネルギーのレーザー光線を使用してチタン合金の粉末を溶解し、小さな液滴の形で基板上に固化させ、コンピューター制御技術を利用してレーザーヘッドを繰り返し移動させ、層ごとに積層します。最後に必要なチタン合金部品モデルを入手します。

現在、チタン合金構造の全体的な性能が大幅に向上し、部品自体の重量が大幅に軽減され、航空分野で好まれています。実際の状況と組み合わせると、Nb、Moのコストが上昇します。チタン合金中の V 元素は比較的高価であり、原材料コストの上昇につながります。

したがって、比較的低コストで投資できる航空用チタン合金が大きな注目を集めています。 現在、研究者らは、Fe元素を高価なNb、Mo、V元素の代替として使用できることを発見しました。これにより、材料の性能が保証されるだけでなく、チタン合金原料の投入コストも効果的に削減できます。

3.3 分布と表面保護方法

BT3-1 と OT4-1 の表層の分析では、表層の水素の分布は比較的複雑であり、水素含有量は徐々に増加し、最大値に達すると水素含有量が減少すると結論付けることができます。それに応じて減少します。 現在、レーザー三次元成形技術とチタン合金部品が効果的に組み合わされ、大型チタン合金が主流となっています。 ベアリング 航空機用の部品も開発されています。

3.4 熱間鍛造金型の金属利用率の向上

金属利用率を高める最も効果的な方法は、低酸化・無酸化加熱です。 チタン合金の場合、ブランクを乾燥空気で加熱すると、この問題を効果的に解決できます。 関連研究によると、電気炉で加熱する場合、温度は950℃～980℃に制御する必要があるとされています。 さらに、BT20とOT4-1（TC1）のテストを実施し、すべてのサンプルを均一に加熱して型鍛造したところ、ブランクの低温予備酸化ウール表面が滑らかな効果を発揮し、酸化物層とガスの飽和状態が機械的特性に重要な影響を与えると結論付けています。

まとめ

科学技術の絶え間ない発展の中で、ほとんどの企業は変革を完了し、我が国のアルミニウム産業も良好な成果を上げています。 急速な経済発展の過程で、チタン合金産業は再生可能エネルギーの方向に発展し続け、チタン合金部品がより多くの分野で効果的に使用されることを可能にし、省エネと排出削減の発展のための強固な基盤を築きました。

この記事へのリンク： チタン合金航空機部品の効率的な機械加工

転載声明：特別な指示がない場合、このサイトのすべての記事はオリジナルです。 転載元をご記入ください：https：//www.cncmachiningptj.com/、ありがとうございます！

PTJ®は、カスタムプレシジョンの全範囲を提供します CNC加工中国 services.ISO 9001：2015＆AS-9100認証済み。 フライス加工、顧客仕様への旋削を含む3、4、5軸の高速精密CNC機械加工サービス、公差+/- 0.005 mmの金属およびプラスチック加工部品に対応。二次サービスには、CNCおよび従来の研削、穴あけ、ダイカスト,板金 & スタンピング。プロトタイプ、完全な生産実行、技術サポート、および完全な検査を提供します。 自動車, 航空宇宙、モールド＆フィクスチャ、LED照明、医療の、自転車、および消費者 電子 産業。 時間通りの配達：プロジェクトの予算と予想される配達時間について少し教えてください。 私たちはあなたがあなたの目標を達成するのを助けるために最も費用効果の高いサービスを提供するためにあなたと戦略を立てます、私達に連絡することへようこそ（ sales@pintejin.com ）新しいプロジェクトに直接。