(東方藍(lán)天鈦金科技有限公司,煙臺 264003)
隨著航空航天工業(yè)的繁榮發(fā)展,有著“工業(yè)大米”之稱的緊固件越來越受到航空航天產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的重視[1]。人們清醒地意識到看起來不起眼的緊固件其每一件零部件、每一件螺絲都會起到關(guān)鍵的作用。本文從國際緊固件巨頭企業(yè)的發(fā)展情況、產(chǎn)業(yè)布局、市場占有量等方面入手,對國際緊固件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況、產(chǎn)品分類、應(yīng)用領(lǐng)域等情況進(jìn)行了分析及闡述,并對近年來國際緊固件新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)情況進(jìn)行介紹。結(jié)合國內(nèi)同類產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看,國內(nèi)航空航天緊固件生產(chǎn)廠家在新產(chǎn)品研發(fā)、市場準(zhǔn)入、質(zhì)量控制等方面取得了很大的進(jìn)步,但與國際一流的航空航天緊固件生產(chǎn)制造商相比,還存在很大差距。結(jié)合東方藍(lán)天鈦金科技有限公司多年來在高端緊固件研發(fā)及生產(chǎn)制造的業(yè)內(nèi)經(jīng)驗,分析了國內(nèi)航空航天緊固件的選型、分類及產(chǎn)品型譜,對未來我國航空航天緊固件新產(chǎn)品的發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測。希望能引起業(yè)內(nèi)專家及學(xué)者的共鳴與深入研討,加強(qiáng)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈融合,共同推動我國高端緊固件國產(chǎn)化,推進(jìn)我國高端裝配制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
近年來,全球航天經(jīng)濟(jì)延續(xù)繁榮勢頭,產(chǎn)業(yè)收入增長達(dá)到歷史最高水平,2016年全球航天產(chǎn)業(yè)收入總額達(dá)3293億美元。從全球航天產(chǎn)業(yè)整體看,2016年,世界各國政府航天總收入與商業(yè)航天市場總收入繼續(xù)保持約1∶3的比例格局[2]。全球航天運(yùn)輸系統(tǒng)近年來研發(fā)和技術(shù)進(jìn)步達(dá)到新高潮,政府主導(dǎo)的重型火箭仍在持續(xù)推進(jìn),各國政府積極推進(jìn)新一代大中型火箭研制,愈加重視降低成本提高競爭力。在太空商業(yè)化模式競爭下,傳統(tǒng)的運(yùn)載火箭已經(jīng)到了不得不更新?lián)Q代的階段。當(dāng)前,世界各航天大國正在致力于研發(fā)新一代運(yùn)載火箭,大量采用新技術(shù)和新材料,實現(xiàn)降低成本、提高可靠性、追求多樣化需求的目標(biāo)。由于商業(yè)發(fā)射需求增長,多國政府逐漸從投資分包研制轉(zhuǎn)向采購發(fā)射服務(wù),新型火箭都以商業(yè)發(fā)射作為重要目標(biāo),通過優(yōu)化工業(yè)流程、引入新技術(shù)等降低發(fā)射成本,提高競爭力。
如圖1所示,近10年以來,全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)保持上升態(tài)勢,2016年全球衛(wèi)星總收入達(dá)2610億美元,約占全球航天產(chǎn)業(yè)總收入的77%。衛(wèi)星在軌運(yùn)行方面,截至2016年12月31日,全球有59個國家、共計1459顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中,美國以594顆居首,占比40.7%。2012年—2016年期間,全球平均每年發(fā)射衛(wèi)星144顆,其中絕大多數(shù)是質(zhì)量小于1200kg的低地球軌道衛(wèi)星或微小衛(wèi)星[2]。
圖1 全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)年收入Fig.1 Annual Revenue of global satellite industry
隨著全球經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步復(fù)蘇,航空公司乘客數(shù)量穩(wěn)定增長。根據(jù)波音公司的推算,如全球經(jīng)濟(jì)年平均增長率達(dá)到3.2%,航空公司客運(yùn)量增長率可保持在4.2%,貨運(yùn)量增長率可達(dá)5%。針對客運(yùn)量和貨運(yùn)量增長,波音客機(jī)和貨機(jī)的總需求量將從2016年的20910架增至2033年的42180架。如表1所示,波音公司預(yù)測,從2016年到2033年新飛機(jī)需求量將達(dá)到36770架,總產(chǎn)值預(yù)計5.2萬億美元。其中,單通道飛機(jī)需求量最大,將達(dá)25680架,占新飛機(jī)總需求量的約70%;中小型飛機(jī)需求量將達(dá)7980架,產(chǎn)值將占總市場份額的40%以上。
表1 波音公司對全球新飛機(jī)需求的預(yù)測(2016—2033)[1]Tab.1 Boeing’s forecast of global new aircraft demand(2016—2033)[1]
推動新飛機(jī)需求的主要因素包括:新興市場不斷發(fā)展、新航線日益增長,以及更環(huán)保的新飛機(jī)取代舊飛機(jī)機(jī)型。根據(jù)波音公司對新飛機(jī)交付量的分析預(yù)測,15年后,亞太地區(qū)將成為主要市場。
按照航空工業(yè)用途來分,民用航空工業(yè)正處于穩(wěn)步增長期,尤其是中國和中東地區(qū)。軍事航空工業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,但據(jù)預(yù)測,到2020年年底前,其增長率很低。在北美,需要很長一段時間,直至新一代戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計及使用,該增長率數(shù)據(jù)才可能發(fā)生明顯變化。但新一代遠(yuǎn)程轟炸機(jī)正在研發(fā)中,未來的商業(yè)模式必將對軍事航空工業(yè)帶來新影響。2017年年底,GE資本公司新訂購75架B737 MAX8(總價值達(dá)80億美元)。如表2所示,空客公司A-320、A-330 / 340 / 350機(jī)型待交付訂單量高達(dá)6762架,空客公司計劃增加月生產(chǎn)量,其中A-350要從2016年每月50架增長到2018年每月60架,以滿足客戶需求。
表2 空客、波音交易量[1]Tab.2 Airbus & Boeing trading volume[1]
航空航天緊固件供應(yīng)商的主要客戶是飛機(jī)制造商及飛機(jī)制造商的一級供應(yīng)商。例如,波音公司有6個一級供應(yīng)商,分別是Alenia Aeronautica(阿萊尼亞航空工業(yè)公司)、FHI(富士重工)、KHI(川琦重工)、MHI(三菱重工)、Spirit Aero Systems(Spirit航空工業(yè)集團(tuán))及Vought(沃特飛機(jī)工業(yè)公司),上述一級供應(yīng)商與波音公司自身緊固件消耗量占波音公司飛機(jī)生產(chǎn)計劃所需緊固件總量的94%。波音公司緊固件主要供應(yīng)商為美國ARCONIC集團(tuán)、美國PCC集團(tuán)和法國LISI集團(tuán),以下簡述這3家公司發(fā)展及布局情況。
2016年11月,美國鋁業(yè)公司拆分為兩個獨(dú)立實體,一個專注于傳統(tǒng)的采礦、精煉和冶煉業(yè)務(wù),沿用ALOCA名稱,另一個更名為ARCONIC,致力于航空航天和汽車產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)。
ARCONIC是全球航空航天、汽車、商業(yè)運(yùn)輸、建筑、電力等行業(yè)高度工程化產(chǎn)業(yè)配套的領(lǐng)先零部件制造商之一,具有很高的行業(yè)地位。2016年總銷售額為123.94億美元,凈收入為9.41億美元。如圖2所示,ARCONIC 公司64%的收入來源于航空及交通產(chǎn)業(yè),其中商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)占總收入的24%,商用發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)占總收入的15%[3]。
圖2 ARCONIC公司2016年銷售產(chǎn)業(yè)占比[3]Fig.2 ARCONIC’s sales ratio in 2016[3]
ARCONIC份額最大和增長最快的市場是航空航天市場。在該行業(yè)中,ARCONIC的發(fā)展歷史可追溯到萊特兄弟首次飛行時期。ARCONIC的特色是采用高性能復(fù)合材料技術(shù)、具備高性能的產(chǎn)品及解決方案,為航空發(fā)動機(jī)和飛機(jī)機(jī)身提供產(chǎn)品。2016年,ARCONIC公司約43%的收入來自航天工業(yè)產(chǎn)業(yè),其產(chǎn)品在世界上占有數(shù)一數(shù)二的市場地位,見圖3。2015年—2016年,ARCONIC獲得價值130億美元的航空航天合同。
圖3 ARCONIC產(chǎn)品在新一代航空器上獲得更大市場份額[3]Fig.3 ARCONIC has achieved substantial share gains on next generation aircraft[3]
ARCONIC十分重視3D打印技術(shù),2016年在該集團(tuán)旗下全球最大的輕金屬研究技術(shù)中心建立金屬粉末打印生產(chǎn)線,現(xiàn)已生產(chǎn)鈦粉、鎳粉和鋁粉并擁有專利,除生產(chǎn)金屬粉末外,正在推進(jìn)一系列添加劑技術(shù),包括ARCONICTM技術(shù),致力于添加劑和先進(jìn)制造工藝混合技術(shù)。
PCC集團(tuán)成立于1949年,總部位于俄勒岡州波特蘭,為歐洲空客公司和美國波音公司等飛機(jī)生產(chǎn)商生產(chǎn)緊固件和渦輪葉片等零部件。該集團(tuán)還是發(fā)電站和油氣行業(yè)的設(shè)備制造商。2015年8月,沃倫巴菲特旗下伯克希爾哈撒韋公司收購該公司,包括債務(wù)在內(nèi),該交易總價值約372億美元,是伯克希爾歷史上最昂貴的一次收購行動,同時也是巴菲特個人投資規(guī)模最大的一次收購行動。PCC集團(tuán)在全球建立了155家制造工廠,擁有3萬多名雇員,其銷售量80%在美國本土。PCC公司最大的客戶是GE,其他主要客戶包括波音、空客、羅羅、聯(lián)合技術(shù)等,2016財年來自GE的直接銷售收入占PCC總收入的13%[4]。
PCC旗下緊固件專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)SPS科技有限公司2016年緊固件銷售額占PCC集團(tuán)總額的23%,達(dá)到23.5億美元。SPS專注于高強(qiáng)、高韌、耐高溫、耐腐蝕性特種金屬材料緊固件產(chǎn)品的研發(fā)與制造,是高強(qiáng)高韌緊固件,特別是鈦合金和高溫合金緊固件科研生產(chǎn)的領(lǐng)頭羊。PCC旗下CHERRY公司生產(chǎn)的高強(qiáng)鈦合金、高溫合金抽芯鉚釘一直是航空航天緊固件鉚釘市場中的寵兒,其產(chǎn)品特別適用在狹小空間或者封閉空間安裝使用。
LISI集團(tuán)成立于1777年,是歐洲最大的航空航天緊固件制造商。其特點(diǎn)是高附加值裝配解決方案的設(shè)計與制造,如圖4所示,其主要產(chǎn)業(yè)布局為航空航天緊固件產(chǎn)業(yè)、汽車緊固件產(chǎn)業(yè)及醫(yī)療緊固件產(chǎn)業(yè)。其中,該公司航空航天緊固件產(chǎn)業(yè)占其總銷售額的63%,為世界航空航天領(lǐng)域制造商提供緊固件、結(jié)構(gòu)部件和裝配方案。
圖4 法國LISI集團(tuán)主要產(chǎn)業(yè)布局及銷量占比[5]Fig.4 The main industrial layout and sales ratio of LISI[5]
LISI集團(tuán)2016年年報有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全年銷售額為15.7億歐元,同比增長7.8%,凈收入大幅提升至1.07億歐元,同比增長31%,現(xiàn)金流為7300萬歐元,稅息折舊及攤銷前利潤(Ebita)為2.371億歐元,息稅前利潤(Ebit)達(dá)到1.571億歐元,均為歷史最高水平[5]。
LISI是復(fù)雜結(jié)構(gòu)件及零部件生產(chǎn)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,擅長運(yùn)用數(shù)字仿真工具開發(fā)復(fù)雜生產(chǎn)工具、制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,其發(fā)展領(lǐng)先的核心力量是專業(yè)的金屬加工能力。
航空航天緊固件廣泛應(yīng)用于商用與軍用飛機(jī)、彈道飛彈、火箭,同時亦會供應(yīng)給售后維修市場。從國際航空航天緊固件銷售角度來看,預(yù)計市場將從2016年的54.9億美元增加到2021年73.7億美元,復(fù)合年增長率為7.08%。旅游業(yè)的發(fā)展,商用飛機(jī)需求不斷上升是全球航空航天緊固件市場增長的主要原因。而產(chǎn)業(yè)化程度越高,市場越嚴(yán)格,緊固件質(zhì)量要求和市場價值更高。與汽車緊固件市場、電子和通信設(shè)備等工業(yè)用緊固件市場等相比,航空航天緊固件市場是附加值最高和價格最穩(wěn)定的市場。為確保飛機(jī)的安全性和操作性,航空航天制造商不間斷地投入資金進(jìn)行技術(shù)革新與緊固件的升級,也對整個航空航天市場起到積極的推動作用。
航空航天緊固件大致分為以下幾類:螺栓、螺母、鉚釘、墊圈和墊片等,如表3所示。
航空航天緊固件主要應(yīng)用于電子系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、結(jié)構(gòu)體等,此類產(chǎn)品的銷售訂單通常包括產(chǎn)品的銷售和售后維修保養(yǎng),因此,航空航天緊固件營銷項目是非常全面的。在飛機(jī)制造和維修的實際應(yīng)用中,由于飛機(jī)的生產(chǎn)和維修是通過施加壓力和不施加壓力的過程來進(jìn)行的,所以緊固件的作用不僅僅是將飛機(jī)各部件的結(jié)構(gòu)連接在一起。因此,飛機(jī)設(shè)計工程師在設(shè)計工作中,應(yīng)該考慮諸多因素,例如,用于鎖緊的緊固件在正常的飛行操作和風(fēng)力條件下承受特殊壓力,必須具有剪切和拉伸性能,甚至還必須考慮發(fā)動機(jī)運(yùn)行的情況。當(dāng)飛機(jī)著陸時,要考慮緊固件的材質(zhì)是否能保持原來的結(jié)構(gòu),保證其緊固件能精細(xì)操作。此外,除了考慮緊固件的直徑和數(shù)量外,還需要考慮緊固件質(zhì)量、自檢能力、成型工藝性、空氣液壓適用性、耐腐蝕性等因素。
表3 波音公司航空航天緊固件分類[6]Tab.3 Classification of aerospace fasteners (Boeing Company)[6]
(1)機(jī)身絕緣毯用特殊緊固件[7]
這是一種新的、安裝在飛機(jī)機(jī)身絕緣毯的緊固件系統(tǒng)。這類緊固件能夠確保將絕緣毯定位在特定的部位,使乘客在飛機(jī)外部發(fā)生火災(zāi)時在最多5分鐘內(nèi)逃生,這項技術(shù)由LISI公司沖壓技術(shù)研發(fā)中心掌握,與現(xiàn)有的市場設(shè)備相比,該緊固件系統(tǒng)減重性能優(yōu)秀。主要優(yōu)點(diǎn):耐火、減重,見圖5。
圖5 機(jī)身絕緣毯用特殊緊固件Fig.5 Fasteners for fuselage lnsulation blankets
(2)雷電電流傳導(dǎo)緊固件[7]
新一代飛機(jī)上使用碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),以抵抗雷電。干涉式緊固系統(tǒng)PULL-INTM上/ PULL-STEMTM采用獨(dú)特的涂層可以保持良好的導(dǎo)電性,同時提高了摩擦系數(shù),這有利于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安裝。A350機(jī)翼接頭現(xiàn)采用“HI-KOTETM涂層條紋”技術(shù),這項技術(shù)于2016年通過了空客公司的認(rèn)證。主要優(yōu)點(diǎn):雷電電流的導(dǎo)電/疏散,安全干擾安裝,比襯套緊固件輕且成本低,見圖6。
(1)復(fù)合材料夾緊螺母[8]
夾緊螺母廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、整機(jī)系統(tǒng)及內(nèi)部系統(tǒng)。過去,夾緊螺母是金屬材質(zhì),新產(chǎn)品則使用復(fù)合材料,利用數(shù)字模擬技術(shù),可以替代多種現(xiàn)有金屬夾緊螺母。這些HPPTM(高性能聚合物)夾緊螺母能在最惡劣的環(huán)境(230℃/450°F)下保持性能。復(fù)合材料夾緊螺母還能降低安裝時對飛機(jī)結(jié)構(gòu)造成降低結(jié)構(gòu)損傷的風(fēng)險,同時可以幫助客戶降低對該類產(chǎn)品的庫存。主要優(yōu)點(diǎn):減重、安裝堅固、降低結(jié)構(gòu)損傷,見圖7。
圖7 復(fù)合材料夾緊螺母Fig.7 Composite material clamping nut
(2)新型高溫緊固件系統(tǒng)[9]
現(xiàn)已開發(fā)出一種低成本陶瓷復(fù)合材料機(jī)械緊固件系統(tǒng),該系統(tǒng)可能成為下一代超音速和太空飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的支持技術(shù)。該高溫緊固件為二維、陶瓷機(jī)械緊固件,其利用扁平的層壓板材制成,能夠降低緊固件的成本,同時無需在該緊固件的陶瓷復(fù)合材料組件中加工螺紋。由于該緊固件采用與相鄰結(jié)構(gòu)相同的材料制成,當(dāng)緊固在一起時基本上不產(chǎn)生熱應(yīng)力,從而降低連接高溫結(jié)構(gòu)組件相關(guān)復(fù)雜性。主要優(yōu)點(diǎn):成本低、安裝簡單,見圖8。
圖8 新型高溫緊固件系統(tǒng)Fig.8 New type high temperature fastener system
目前主要是單面自動化組裝系統(tǒng)。在2017年巴黎航空展上,OPTIBLINDTM緊固件亮相,該系統(tǒng)專為自動化裝配過程而設(shè)計,稱為“單側(cè)”組裝系統(tǒng),機(jī)器人僅在結(jié)構(gòu)外部進(jìn)行操作。這種新型緊固件可滿足飛機(jī)制造商降成本和提高生產(chǎn)率的要求。OPTIBLINDTM緊固件保證了與當(dāng)前“雙通道”緊固件相同的性能。主要優(yōu)點(diǎn):自動或手動安裝、取代“雙通道”緊固件、 綜合控制系統(tǒng),見圖9。
圖9 智能化緊固件Fig.9 Intelligent fastener
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國航空航天緊固件在選材、種類、產(chǎn)品型譜等方面有了很大的進(jìn)步,主要分類及特點(diǎn)如下:
(1)衛(wèi)星、飛船用緊固件
航天衛(wèi)星、飛船用緊固件主要應(yīng)用于航天器中的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、軌道控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、無線電測控系統(tǒng)等方面。
主要材料:Ti-3.5Al-10Mo-8V-1Fe(TB3)、1Cr18Ni9Ti等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:800MPa-1100MPa,A2-70,A2-50;
產(chǎn)品種類:螺栓、螺母、鉚釘?shù)犬a(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性等特點(diǎn)。
(2)火箭、導(dǎo)彈用緊固件
主要應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈等飛行器中各種靜止件和轉(zhuǎn)動件等方面。
主要材料:Ti-6Al-4V、GH4169、GH2132等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:900MPa-1100MPa,1100MPa-1300MPa,1300MPa-1500MPa;
產(chǎn)品種類:螺栓、螺母、鉚釘?shù)犬a(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性、耐高溫等特點(diǎn)。
(3)航天發(fā)動機(jī)用緊固件
主要應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈等飛行器固體/液體發(fā)動機(jī)中各種連接件等方面。
主要材料: GH4169、GH2132、PH13-8Mo、30CrMnSiNi2A等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:900MPa-1100MPa,1100MPa-1300MPa,1300MPa-1500MPa;
產(chǎn)品種類:螺栓、螺母、鉚釘?shù)犬a(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性、耐高溫等特點(diǎn)。
(1)軍/民機(jī)用緊固件
航空緊固件主要用在軍民用航空飛機(jī)的艙段、襟翼、桁架等重要結(jié)構(gòu)連接。
主要材料:Ti-6Al-4V、GH4169、GH2132、TB8、TC16等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:900MPa-1100MPa,1100MPa-1300MPa,1300MPa-1500MPa;
產(chǎn)品種類:螺栓、螺母、高鎖螺栓及螺母、鉚釘?shù)犬a(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性、耐高溫等特點(diǎn)。
(2)航空發(fā)動機(jī)用緊固件
主要用在軍民用航空飛機(jī)發(fā)動機(jī)中連接件、轉(zhuǎn)動部位等重要結(jié)構(gòu)連接。
主要材料:GH4169、GH2132、GH738、GH159、1Cr11Ni2W2MoV等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:900MPa-1100MPa,1100MPa-1300MPa,1300MPa-1500MPa,1500MPa-1700MPa;
產(chǎn)品種類:螺栓、螺母及自鎖螺母、鉚釘?shù)犬a(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性、耐高溫等特點(diǎn)。
(3)其他緊固件
航空航天用鉚釘、墊圈等緊固件,主要用于航空航天器等設(shè)備、機(jī)體的緊固。
主要材料:TA1、TB2、TB3、鋁等;
產(chǎn)品強(qiáng)度:800 MPa-1100 MPa;
產(chǎn)品種類:鉚釘、墊圈等產(chǎn)品;
產(chǎn)品特點(diǎn):具備高強(qiáng)、高韌、高可靠性等特點(diǎn)。
近年來,隨著我國航空航天產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,國內(nèi)航空航天緊固件生產(chǎn)廠家在新產(chǎn)品研發(fā)、市場準(zhǔn)入、質(zhì)量控制等方面取得了很大的進(jìn)步。但與國際一流的航空航天緊固件生產(chǎn)制造商相比,還存在很大的差距。東方藍(lán)天鈦金科技有限公司作為中國航天科技集團(tuán)旗下唯一一家為航空、航天高端裝備開展高性能緊固件及結(jié)構(gòu)件配套的專業(yè)性、高科技企業(yè),致力于國產(chǎn)高端緊固件的設(shè)計、研發(fā)及生產(chǎn),具備向航空、航天主機(jī)廠供貨資格。產(chǎn)品材料覆蓋鈦合金、高溫合金、不銹鋼、鋁合金等多種材料,已在探月工程、載人航天工程、高分辨率對地觀測等多個航天重大工程上得到應(yīng)用,航天市場占有率達(dá)80%;并為國內(nèi)民用飛機(jī)C919大飛機(jī)、新舟700、水上飛機(jī)AG600等航空產(chǎn)品提供配套。結(jié)合業(yè)內(nèi)多年對外交流及研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗,未來國產(chǎn)航空航天緊固件新產(chǎn)品發(fā)展趨勢主要有以下幾方面:
復(fù)合材料緊固件具有耐腐蝕性優(yōu)良、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。未來,更多復(fù)合材料新型緊固件將得到進(jìn)一步應(yīng)用,比如襯套螺栓、黏接式托板螺母、雙面埋頭鈦鈮鉚釘?shù)葘⒉捎眯滦吞祭w維材料。以襯套螺栓為例,復(fù)合材料襯套螺栓能夠滿足復(fù)材翼盒的密封及閃電防護(hù)要求,同時能提高混合連接的疲勞性能。
智能化技術(shù)發(fā)展更快,將得到更多應(yīng)用推廣,尤其是滿足自動化裝配要求的緊固件,比如可自動裝配的鉚釘、單面螺紋緊固件、鈦合金大底腳抽芯鉚釘?shù)龋芴岣哐b配質(zhì)量,同時提升緊固件的安裝效率;另一方面也能更好地滿足航空航天制造商節(jié)約人工成本及工時的要求。
輕量化設(shè)計繼續(xù)“減負(fù)”,通過改變或優(yōu)化緊固件的結(jié)構(gòu)外形、原材料等,使緊固件在確保各項性能前提下更加輕盈,為航空航天企業(yè)用戶帶來增值減重效益,如使用非金屬緊固件、塑料支架托板螺母等,均是輕量化的應(yīng)用解決方案。
依托我國航空航天產(chǎn)業(yè)大發(fā)展背景,我國航空航天緊固件行業(yè)取得了長足的發(fā)展,但是由于航空航天市場存在保護(hù)主義壁壘及我國工業(yè)化起步晚起點(diǎn)低等先天因素的影響,我國航空航天高端緊固件仍有很大發(fā)展空間,高端緊固件加快國產(chǎn)化、替代進(jìn)口的形勢依然嚴(yán)峻。我國要實現(xiàn)從“航天大國”向“航天強(qiáng)國”的實質(zhì)性轉(zhuǎn)變,為高端主機(jī)及總體單位服務(wù)的核心基礎(chǔ)配套性產(chǎn)業(yè)需要更高質(zhì)量地為行業(yè)服務(wù)。國內(nèi)航空航天緊固件企業(yè)需進(jìn)一步圍繞高端緊固件產(chǎn)品升級換代
需求,實現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)鏈整合,加強(qiáng)國際交流及合作,通過多品種、大批量、專業(yè)化、智能化、數(shù)字化生產(chǎn),打造核心競爭力,腳踏實地支持民族工業(yè),推動我國高端裝配制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。