潘虹

摘要：本文主要圍繞飛機零部件制造工作展開研究，通過分析當(dāng)前應(yīng)用相對較廣的飛機零部件鈦合金材料和其具體性能，探究鈦合金材料的特點和相關(guān)制造技術(shù)的具體應(yīng)用，分析其應(yīng)用過程中仍存在的問題，研究其新時期在飛機零部件領(lǐng)域的發(fā)展方向，推動鈦合金材料和制造技術(shù)等實現(xiàn)新的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：飛機 零部件 鈦合金 具體分析

隨鈦合金制造工藝等的不斷發(fā)展，鈦合金在飛機零部件領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多。在此發(fā)展形勢下，國家長期跟蹤國外先進技術(shù)，同時致力于自主創(chuàng)新，逐漸攻破了鈦合金技術(shù)的眾多難關(guān)，制造出了高性能鈦合金材料，提高了鈦合金在飛機零部件領(lǐng)域的應(yīng)用率，對推動飛機零部件質(zhì)量提升等具有重要意義。

一、鈦合金應(yīng)用于飛機零部件制作的舉例分析

與傳統(tǒng)材料相比，鈦合金可以滿足飛機零部件在密度、強度等方面的要求，同時還可以與碳纖維復(fù)合材料保持較好的相容性，因而在當(dāng)前航空結(jié)構(gòu)材料中具有較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前來說，當(dāng)前飛機上的零部件材料大約有百分之八是鈦合金材料，在制作起落架的過程中，可以選擇具有良好可鍛性的近β型材料，結(jié)合其具體要求來選擇材料的具體類型。而在制作后整流罩的過程中，可以選擇氧化性相對較好的鈦合金材料，傳統(tǒng)的起落架結(jié)構(gòu)和吊掛等部位也可以選擇應(yīng)用鈦合金作為主要的材料。在當(dāng)前飛機復(fù)合材料使用量逐漸增加的情況下，鈦合金復(fù)合材料的應(yīng)用相對較多，因而逐漸取代鋁合金，作為飛機零部件的主要材料使用。就相關(guān)報道指出，美國一家公司新研制出了一種新的鈦合金材料，該材料可以滿足抗高溫以及抗蠕變要求，因而在制造飛機特殊材料的過程中，可以選擇應(yīng)用該材料制和相關(guān)材料制作飛機的發(fā)動機艙和噴管等，對推動飛機制造業(yè)向前發(fā)展等具有重要意義。

二、鈦合金產(chǎn)品近凈成型工藝的特點和應(yīng)用

鈦合金的熱導(dǎo)率相對較低，其相關(guān)性能導(dǎo)致該類材料的制作周期相對較長，因而其在飛機零部件制造領(lǐng)域的應(yīng)用也受到了影響。就當(dāng)前來說，鈦合金產(chǎn)品在熔模精密鑄造方面具有相對較廣的應(yīng)用。具體應(yīng)用過程中可以發(fā)現(xiàn)，該類零件制造方法可以降低零部件表面的粗糙度，同時還可以提升其尺寸精度，對制造工藝要求比較復(fù)雜的零部件而言，該類產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域等也相對較廣，可以滿足多方面的金屬材料利用要求，對提高產(chǎn)品的整體利用率等具有重要意義。在對飛機安全性能要求逐漸提高的今天，該類零部件加工方法的應(yīng)用將會逐漸增多。此外，等溫鍛造也是當(dāng)前飛機零部件制造過程中常用的一種技術(shù)，與傳統(tǒng)鍛造技術(shù)相比，利用該技術(shù)可以提高對鍛件尺寸的控制效率，在制造精度要求高的材料的過程中，可以極大的提高產(chǎn)品的成功率，同時節(jié)省施工過程中應(yīng)用的各類材料，因而可以有效降低飛機制造過程中產(chǎn)生的制造成本。同時，該類材料在應(yīng)用過程中的鍛造載荷相對比較小，因而應(yīng)用的設(shè)備噸位等也相對比較小，成品的微觀組織比較相似，可以滿足飛機零部件的機械性能要求。在波音777飛機上應(yīng)用使用該方法制造的鈦合金鍛件的頻率也逐漸增高，實現(xiàn)了翻倍式增長。最后，粉末激光成型技術(shù)也是當(dāng)前應(yīng)用相對較廣的一種飛機零部件制造技術(shù)，利用該方法制造相關(guān)材料的過程中可以發(fā)現(xiàn)，零部件制造過程中的模具投入和鍛造設(shè)備投入都明顯減少，同時其后續(xù)的毛胚加工量等也得到了控制，材料的利用率不斷提高。在該方式下，飛機零部件制造可以逐漸擺脫傳統(tǒng)的拼接制造工藝方法，轉(zhuǎn)而使用整體制造的方式開展各項活動，應(yīng)用于模具選擇和零部件裝配等的時間明顯減少，對降低飛機制造的整體成本等具有重要意義。當(dāng)前來說，c919的機頭天窗骨架應(yīng)用了該項技術(shù)，但是其在其它方面應(yīng)用的頻率相對較低，將會隨著技術(shù)發(fā)展而逐漸擴大其應(yīng)用范圍。

三、國內(nèi)的航空鈦合金發(fā)展趨勢

國內(nèi)民用飛機發(fā)展過程中更強調(diào)材料的經(jīng)濟型和安全性，而鈦合金材料大多不能滿足重復(fù)使用等要求，因而一般會選擇鋁合金材料代替鈦合金材料來制作飛機零部件。但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，鈦合金制造技術(shù)和材料等也會不斷發(fā)展，逐漸降低其生產(chǎn)成本，繼而滿足飛機發(fā)展的基本需求。就當(dāng)前來說，首先，鈦合金制造行業(yè)應(yīng)當(dāng)加強對高性能航空鈦合金材料研究工作的重視，通過對當(dāng)前應(yīng)用的鈦合金的強度和強韌性等進行分析，明確其存在的問題和發(fā)展方向，通過引入合金鋼等材料，不斷融合其良好性能來開展后續(xù)的材料制造工作。其次，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加強對航空鈦合金精密鑄件推廣工作的重視，應(yīng)用鈦合金精密鑄件可以逐漸降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，其生產(chǎn)成本也可以實現(xiàn)大幅度的下降，在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)各項工作，可以滿足材料的批量生產(chǎn)等要求，在航天和軍工等領(lǐng)域都可以得到極為廣泛的應(yīng)用。但是受到其技術(shù)發(fā)展等的限制，在當(dāng)前應(yīng)用航空鈦合金鑄件開展其后續(xù)各項工作的過程中，該類材料很難滿足機密航空部件的內(nèi)部質(zhì)量要求，為了實現(xiàn)更好的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)加強研究，不斷改進國內(nèi)航空鈦合金精密鑄造技術(shù)。最后，由于鈦合金部件應(yīng)用的材料中含有大量造價高昂的材料，因而其原材料成本相對較高，影響了其后續(xù)應(yīng)用范圍擴大等工作以合理方式開展。但是隨著研究不斷深入可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用鐵元素來代替原有元素開展鈦合金制造工藝，其強度和韌性方面的變化并不是很大，但是制造成本卻明顯降低，因而可以將其作為鈦合金原材料選擇的重要方向之一來開展后續(xù)各項工作。同時，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)加強對材料選擇和材料制作性能要求等方面的重視，在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)各項工作，鈦合金材料的性能自然可以得到保障。

四、小結(jié)

鈦合金材料是一種不斷發(fā)展的材料，隨著其合成技術(shù)不斷改進，材料的強度、韌性等性能也會不斷改進，相關(guān)人員必須加強對航空用的鈦合金材料的重視，不斷改進其制造工藝，完善材料性能，推動鈦合金在飛機上的應(yīng)用范圍逐漸擴大，提高飛機零部件制造的經(jīng)濟性和安全性。