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 企业动态
航空紧固件打造的“巨星”——钛合金
发表时间:2018-11-14 16:42:22

钛及其合金由于具有密度小(4.51g/cm3)、强度高(有的达到1000MPa)、比强度大,且高低温性能(-250℃~500℃)与抗疲劳性能(疲劳极限是钢的两倍)优异等特点,所以非常适合在飞机、导弹、火箭等高速飞行器上使用。应用钛合金紧固件产生的减重效果,对提高飞机和航天器的推进力、增加射程、节省燃料、减少发射费用等都将产生巨大的效应。在现代飞机制造中,一架飞机所用的连接紧固件少则几十万件,多则几百万件。钛合金紧固件占其中螺纹紧固件的比例高达90%。钛合金紧固件已成为当今最重要的“航太紧固件”品种。

1. 钛合金紧固件的市场前景

钛合金紧固件具有优异的耐腐蚀性能,特别是它的正电位性能恰好与碳纤维复合材料相匹配,有效地防止了紧固件的电偶腐蚀。因此不仅钛结构、铝结构,甚至一些复合材料的连接也可采用钛合金紧固件。这一特性是任何其他材料所无法取代的,这也是钛合金紧固件迅速发展、用量逐年增加的另一个原因。钛合金紧固件不仅在航空、航天领域具有旺盛的需求,而且在舰船制造(含潜艇等)以及石油、化工、轻工、电力、冶金等一些存在重腐蚀环境的工业领域具有巨大应用潜力。

航海设备制造领域

由于钛的抗海水腐蚀能力比所有金属都好,故在静止或高速流动的海水中均具有特殊稳定性。此外,用钛合金制成的紧固件非常适合在潜艇、军舰、民用船只以及海水淡化装置上应用。

重腐蚀环境的工业领域

在石油、化工、冶金、电力等工业的有关设施、设备中,紧固件和连接件不仅要承受一定的载荷,还会受到多种酸、碱介质的强烈腐蚀,工作条件十分苛刻,使用钛合金紧固件则是最佳选择。因为,钛在高温湿氯气环境中具有极强的耐腐蚀性能。比如,钛在常温氯水中,腐蚀速率为0.000565mm/a;在80℃的氯水中,腐蚀速率为0.00431mm/a;在95%的湿氯水中,腐蚀速率为0.00096mm/a。故钛合金紧固件是取代不锈钢紧固件的最佳替代品。

医疗与医药生产领域

由于钛能够抵抗人体内部的液腐蚀,无磁,且具有良好的生物相容性,对人体无害,所以钛合金紧固件被愈来愈多地应用于制药设备、医疗器械、手术器械和人造骨骼。高档体育器材领域

在高档体育器材(如高尔夫球杆)、高档自行车及高档轿车制造领域,钛合金紧固件均有相当可观的应用前景。据初步统计,2010年我国仅汽车、摩托车的用钛就达到近8000t。由于汽车工业是紧固件产品的最大用户,其需求量约占紧固件总销售的18%-20%。因此,进一步拓展汽车用钛合金紧固件的市场空间具有重大意义。

2011年作为七大战略性新形产业之一的钛材及钨深加工产品(硬质合金)已确定入选国家级新材料目录。如今全球钛产品都在挖掘新应用领域,未来将向汽车、能源电力、体育休闲、医疗等领域不断深入。预计到2013年,新应用领域用钛量由占世界钛加工材总量的1.5×10 5 t的10%,提高到20%甚至更多。

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