Applications du titane dans les avions et les moteurs modernes ?
Avions et moteurs modernes dans l'important alliage à haute température, alliage d'aluminium, alliage de titane, acier à ultra-haute résistance, matériaux composites et cinq autres catégories de matériaux de structure. Le titane est principalement utilisé dans les aspects suivants des avions :
1. Matériau en alliage de titane pour la structure de l'avion
L'alliage de titane présente une série d'avantages tels qu'une résistance spécifique élevée, une bonne résistance à la corrosion et une résistance aux températures élevées, et peut être utilisé de diverses manières pour le formage, le soudage et l'usinage de pièces. Il a donc été largement utilisé dans les avions et les moteurs avancés. De nos jours, le pourcentage d'alliage de titane dans le poids de la structure de l'avion est devenu l'un des indicateurs importants pour mesurer le degré d'avancement des matériaux de l'avion. Le titane représente 39 % du poids structurel du F-22. L'application de l'alliage de titane d'anode en titane Baoji dans les avions civils étrangers augmente également avec l'amélioration de la conception et du niveau de performance des avions. Les performances de tolérance élevée aux dommages sont un indice de performance matériel important pour une longue durée de vie, une grande mobilité, un faible coût et une conception de tolérance aux dommages des avions de combat de nouvelle génération (y compris un moteur à rapport de poussée élevé). Les États-Unis prennent l'initiative d'appliquer avec succès le concept de conception de la sécurité contre les dommages et les critères de conception de la tolérance aux dommages aux avions de chasse avancés. L'avion de chasse F-22 adopte un grand nombre d'alliages de titane à tolérance aux dommages et ses grands composants intégrés pour répondre aux exigences de conception en matière de perte de poids élevée et de longue durée de vie. Le Ti-6Al-4VELI a été utilisé dans les pièces forgées surdimensionnées des avions de transport militaire américains C-17. L'alliage de titane à haute résistance de l'anode en titane Baoji Ti-6-22-22S a également été utilisé dans les éléments clés des avions C-17 tels que le joint de queue horizontal (arbre rotatif). L'utilisation de ces deux alliages de titane prolonge la durée de vie des gros avions de transport jusqu'à 60 000 heures de vol ou plus. En Europe, l'Airbus A380 a été le premier avion à disposer d'un pylône tout en titane, qui équipera les futurs A350.
2. Alliage de titane à haute température pour aeroengine
L'alliage de titane à haute température est principalement utilisé dans la fabrication d'aubes, de disques, de carters et d'autres pièces de compresseur de moteur d'avion, qui nécessitent des matériaux à haute résistance spécifique, résistance au fluage à haute température, résistance à la fatigue, résistance durable et stabilité organisationnelle à haute température conditions (300 ~ 600 degrés). Avec l'augmentation du rapport poussée-poids du moteur d'avion, la température de fonctionnement des aubes et des disques en alliage de titane à haute température augmente avec l'augmentation de la température de sortie du compresseur haute pression. Après des décennies de développement, la température de travail élevée de l'alliage de titane à haute température renforcé par une solution solide a été augmentée de 350 degrés à 600 degrés. Les alliages de titane à haute température TC4 et TC6 sont principalement utilisés dans le moteur aéronautique avec une température de fonctionnement inférieure à 400 degrés, qui sont utilisés dans le moteur à basse température de fonctionnement des pales de ventilateur et des pales de compresseur du premier et du deuxième étage. Les alliages de titane à haute température fonctionnant à environ 500 degrés comprennent les alliages TC11, TA15 et TA7, parmi lesquels TC11 est l'alliage de titane utilisé dans notre moteur d'avion actuel. Il est difficile de répondre aux exigences de résistance au fluage et de résistance à des températures supérieures à 600 degrés pour un alliage de titane renforcé uniquement par une solution solide. En raison de sa résistance spécifique élevée, de sa rigidité spécifique, de sa résistance élevée au fluage, de son excellente résistance à l'oxydation et de ses propriétés ignifuges, les composés intermétalliques Ti-Al renforcés ordonnés sont devenus des candidats très potentiels pour une utilisation à des températures supérieures à 600 degrés. Les alliages à base de Ti3al fonctionnent à environ 650 degrés pendant une longue période, tandis que les alliages TiAl fonctionnent à 760 degrés ~ 800 degrés.
3. Fixations en alliage de titane pour avions
Les fixations en alliage de titane peuvent réduire considérablement le poids de l'avion, peuvent non seulement améliorer les performances de vol, mais également réduire le coût d'utilisation, l'essentiel étant de réduire la consommation de carburant. Environ 200 000 fixations en alliage de titane sont nécessaires pour chacun des avions chinois c919, dont 20 millions sont nécessaires pour exécuter les 100 premières commandes de démarrage. Avec la production prévue de 150 gros porteurs d'ici 2018, 30 millions de fixations en titane seraient nécessaires chaque année. Le potentiel de développement des fixations en alliage de titane est énorme, les perspectives de développement du marché sont très prometteuses.
La flotte d'avions civils chinois devrait atteindre 6 309 d'ici la fin de 2031, soit 3,6 fois la taille actuelle. En raison des caractéristiques de la structure du réseau de routes aériennes de la Chine, la future composition de la flotte sera toujours dominée par les avions monocanaux, mais la proportion d'avions gros porteurs et d'avions régionaux augmentera. La Chine aura besoin de 4 933 avions de ligne civils supplémentaires au cours des 20 prochaines années en raison de la croissance et des besoins de remplacement liés au démantèlement. Les experts affirment qu'à long terme, la croissance économique soutenue de la Chine, l'urbanisation accélérée et la modernisation des consommateurs seront propices au développement durable du transport aérien. Les prix élevés du pétrole et les exigences strictes en matière de protection de l'environnement incitent également les compagnies aériennes à accélérer le retrait des vieux avions. Pour accélérer l'industrialisation des avions de ligne civils, les 10 prochaines années seront une période critique pour le développement rapide de l'industrie aéronautique chinoise, et lal'industrie du titane sera confrontée à une rare opportunité de développement.
Société : Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Pays :Chine
Ajouter: route Baoti, Jintai, ville de Baoji, Shaanxi, Chine
Cell : plus 86 18391896637(WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Site Web : www.jm-titanium.com
