Hoe wordt titanium gebruikt in lucht- en ruimtevaarttoepassingen?

Titanium werd ontdekt in 1791 en is sindsdien een hot product geworden in de metaalindustrie. Tot het begin van de Koude Oorlog moest titanium nog zijn intrede doen in de militaire en ruimtevaart-/luchtvaartindustrie. Fast-forward naar vandaag, stoffen zoals titanium buizen zijn een belangrijk materiaal in de lucht- en ruimtevaartindustrie vanwege de hoge waarde van de legeringsproducten.

Titanium heeft veel eigenschappen die het tot een zeer begeerd item in de luchtvaartruimte maken. Enkele van dergelijke eigenschappen zijn de hoge sterkte-gewichtsverhouding, grote weerstand tegen corrosie en prestaties onder zeer hoge temperaturen. De industrie is altijd op zoek geweest naar manieren om lichtere, zuinigere vliegtuigen te produceren. Gelukkig biedt titanium, zonder extra gewicht toe te voegen, de sterkte en duurzaamheid die vliegtuigbouwbedrijven nodig hebben om precies dat te bereiken.

Hier zullen we kijken naar de meest voorkomende toepassingen van titanium in de ruimtevaart/luchtvaart. Maar laten we eerst eens kijken naar de belangrijkste eigenschappen van titanium die het zo waardevol maken in de vliegtuigindustrie.

Waarom titanium een ​​uitstekend materiaal is in lucht- en ruimtevaarttoepassingen

Gewicht-tot-sterkteverhouding :In vergelijking met staal en aluminium is titanium veel lichter in gewicht. Als zodanig biedt het de broodnodige sterkte en duurzaamheid die nodig zijn om vliegtuigen met een hoog brandstofverbruik te structureren zonder extra gewicht toe te voegen. Het enige lichtgewicht metaal dat goed werkt met composieten is titanium.

Vanwege hun lichtgewicht zijn composietmaterialen in de luchtvaarttechniek gunstig. Ze zijn erg belangrijk voor het verbeteren van de brandstofefficiëntie, want hoe zwaarder een vliegtuig is, hoe meer brandstof het zal verbruiken. Veel composieten die aluminium en andere metalen bevatten, zijn niet zo licht als titanium, waardoor het de eerste keus is voor composietconstructies in vliegtuigen.

Thermische uitbreidingssnelheden: Een onderscheidend kenmerk van titanium zijn de prestaties bij hoge temperaturen, een eigenschap die het zeer betrouwbaar maakt bij verschillende temperaturen, evenals een geweldig interfacemateriaal. Zijn vermogen om hoge temperaturen te weerstaan, maakt het ook een betere vervanging voor aluminium.

Hoge corrosiebestendigheid :In de luchtvaartindustrie is corrosiebestendigheid van groot belang. Titanium is van nature bestand tegen corrosieve elementen, waardoor het niet nodig is om het te bedekken met speciale corrosiebestendige verven, tenzij het titanium in legeringen wordt gebruikt. Op de lange termijn is titanium een ​​uitstekende keuze wanneer het verlengen van de levensduur van vliegtuigen een prioriteit wordt.

Toepassing van titanium in de ruimtevaart

Hier zijn enkele toepassingen van titanium in de ruimtevaart:

Vliegtuiglichaam

Zoals we eerder vermeldden, is titanium een ​​uitstekende keuze voor lichtgewicht materialen. Titaniumlegering is het beste lichtgewicht constructiemateriaal dat veel wordt gebruikt in de vliegtuigindustrie, naast staal en aluminiumlegeringen. Dit is een van de redenen waarom Boeing al zoveel jaren over de hele wereld zoveel zuinige vliegtuigen heeft ontworpen en verkocht, waaronder draagschroefvliegtuigen, raketten, satellieten en raketten.

Titaniumlegering is een belangrijk structureel materiaal voor de romp en motoren van vliegtuigen. Vanwege de lichtgewicht titaniumlegering wordt het gebruikt als lichaamsmateriaal met een uitstekend gewichtsverlagend effect. Het gebruik van titaniumlegeringen in commerciële en militaire vliegtuigen zal naar verwachting zelfs de komende jaren blijven toenemen.

Vliegtuigmotor

Titaniumlegeringen voor hoge temperaturen worden gebruikt om compressorbladen, schijven en behuizingen voor vliegtuigmotoren te vervaardigen. Dit komt omdat deze onderdelen doorgaans worden blootgesteld aan hogere temperaturen dan andere onderdelen in een vliegtuig. Daarom vereisen ze materiaal met een hoge specifieke sterkte en temperatuurkruipweerstand, evenals een hoge vermoeiingssterkte en werkomstandigheden bij temperaturen (meestal rond de 572-1112 ° F). In deze onderdelen spelen de duurzaamheid en prestaties bij hoge temperaturen van titanium een ​​rol.

Titanium buizen

Titanium buizen zijn een ander belangrijk product dat wordt gebruikt in de vliegtuigindustrie. Naast de vliegtuigindustrie wordt titanium buis steeds vaker gebruikt in veel toepassingen, omdat roestvrij staal en andere materialen zoals aluminium in veel gevallen niet het beste resultaat geven. Titanium buizen hebben een hogere sterkte-gewichtsverhouding en corrosiebestendigheid, waardoor het een geschikt product is in de lucht- en ruimtevaartindustrie en warmtewisselaars.

Laserlassen van titaniumlegering

Een van de grootste zorgen in de lucht- en ruimtevaartindustrie als het gaat om het gebruik van titaniumlegeringen, is de geavanceerde lasbewerking van structuren van titaniumlegeringen. Dit is uitgebreid onderzocht in een multi-hoekstudie naar het laserlassen van titaniumlegeringen door het Beijing Institute of Aeronautical Manufacturing Engineering en de onderzoeksgroep Gongshuili. Laserlassen van titaniumlegeringen is een ander gebied van groot belang in de luchtvaartindustrie.

Elektronenbundellassen van titaniumlegering

Sinds het begin van de jaren zestig wordt lassen met elektronenbundels, een geavanceerde verwerkingsmethode voor hoogenergetische bundels, toegepast bij het lassen van metalen van economisch belang in de vliegtuigbouw en de lucht- en ruimtevaartindustrie, evenals in de atoomenergie-industrie. Met behulp van redelijke lasprocessen heeft de industrie het lassen met elektronenbundels van dikke platen van titaniumlegering bereikt.

Titaniumbuizen, titaniumlegeringen en titanium in combinatie met composieten blijven allemaal hoogwaardige elementen in veel industrieën, met name de militaire en commerciële lucht- en ruimtevaartindustrie. Bel ons vandaag nog op (949) 407-8904 om meer te weten te komen over de vele toepassingen van titanium of om een ​​levering van titaniumproducten van de hoogste kwaliteit rechtstreeks van de fabrikant aan te vragen. om met een agent van Refractory Metal te spreken.