Wie wird Titan in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet?

Wie wird Titan in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet?

Titan wurde 1791 entdeckt und ist seitdem ein heißes Produkt in der metallurgischen Fertigungsindustrie. Bis zum Beginn des Kalten Krieges sollte Titan seinen Einzug in die Militär- und Luft- und Raumfahrtindustrie noch nicht beginnen. Heute sind Substanzen wie Titanrohre aufgrund des hohen Wertes ihrer Legierungsprodukte ein Hauptmaterial in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Titan hat viele Eigenschaften, die es zu einem sehr begehrten Gegenstand in der Luftfahrt machen. Einige dieser Eigenschaften umfassen das hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, die große Korrosionsbeständigkeit und die Leistung bei sehr hohen Temperaturen. Die Industrie hat schon immer nach Möglichkeiten gesucht, leichtere und treibstoffeffizientere Flugzeuge herzustellen. Glücklicherweise bietet Titan ohne zusätzliches Gewicht die Festigkeit und Haltbarkeit, die Flugzeughersteller benötigen, um genau das zu erreichen.

Hier sehen wir uns die häufigsten Anwendungen von Titan in der Luft- und Raumfahrt/Luftfahrt an. Aber bevor wir dazu kommen, lassen Sie uns die wichtigsten Eigenschaften von Titan betrachten, die es für die Flugzeugindustrie so wertvoll machen.

Warum Titan ein bevorzugtes Material für Luft- und Raumfahrtanwendungen ist

Gewicht-zu-Stärke-Verhältnis :Im Vergleich zu Stahl und Aluminium ist Titan viel leichter. Als solches bietet es die dringend benötigte Festigkeit und Haltbarkeit, die erforderlich ist, um Flugzeuge mit hoher Treibstoffeffizienz zu strukturieren, ohne zusätzliches Gewicht hinzuzufügen. Das einzige Leichtmetall, das sich gut mit Verbundwerkstoffen eignet, ist Titan.

Aufgrund ihres geringen Gewichts sind Verbundwerkstoffe in der Luftfahrttechnik von Vorteil. Sie sind sehr wichtig für die Verbesserung der Treibstoffeffizienz, denn je schwerer ein Flugzeug ist, desto mehr Treibstoff verbraucht es. Viele Verbundwerkstoffe, die Aluminium und andere Metalle enthalten, sind nicht so leicht wie Titan, was es zur ersten Wahl für Verbundwerkstoffstrukturen in Flugzeugen macht.

Wärmeausdehnungsraten: Ein besonderes Merkmal von Titan ist seine Hochtemperaturleistung, eine Eigenschaft, die es bei verschiedenen Temperaturen sehr zuverlässig macht, sowie ein hervorragendes Schnittstellenmaterial. Seine Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, macht es auch zu einem besseren Ersatz für Aluminium.

Hohe Korrosionsbeständigkeit :In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist Korrosionsbeständigkeit von großer Bedeutung. Titan ist von Natur aus beständig gegen korrosive Elemente, wodurch es nicht erforderlich ist, es mit speziellen korrosionsbeständigen Lacken zu überziehen, es sei denn, Titan wird in Legierungen verwendet. Auf lange Sicht ist Titan eine gute Wahl, wenn die Verlängerung der Lebensdauer von Flugzeugen Priorität hat.

Anwendung von Titan in der Luft- und Raumfahrt

Hier sind einige Anwendungen von Titan in der Luft- und Raumfahrt:

Flugzeugkörper

Wie bereits erwähnt, ist Titan eine ausgezeichnete Wahl für leichte Materialien. Titanlegierungen sind neben Stahl und Aluminiumlegierungen das beste leichte Konstruktionsmaterial, das in der Flugzeugindustrie weit verbreitet ist. Dies ist einer der Gründe, warum Boeing seit so vielen Jahren weltweit so viele treibstoffsparende Flugzeuge entwickelt und verkauft, darunter Drehflügler, Raketen, Satelliten und Flugkörper.

Titanlegierung ist ein wichtiges Konstruktionsmaterial für Flugzeugrumpf und Triebwerke. Aufgrund der leichten Titanlegierung wird es als Korpusmaterial mit hervorragender gewichtsreduzierender Wirkung verwendet. Es wird angenommen, dass der Einsatz von Titanlegierungen im kommerziellen und militärischen Flugzeugbereich auch in den kommenden Jahren weiter zunehmen wird.

Flugzeugtriebwerk

Hochtemperatur-Titanlegierungen werden zur Herstellung von Verdichterschaufeln, -scheiben und -gehäusen von Flugzeugtriebwerken verwendet. Dies liegt daran, dass diese Teile typischerweise höheren Temperaturen ausgesetzt sind als andere Teile in einem Flugzeug. Daher erfordern sie Materialien mit hoher spezifischer Festigkeit und Temperaturkriechbeständigkeit sowie hoher Ermüdungsfestigkeit und Temperaturarbeitsbedingungen (typischerweise um 572-1112 ° F). Bei diesen Teilen kommt die Haltbarkeit und Hochtemperaturleistung von Titan ins Spiel.

Titanrohr

Titanrohre sind ein weiteres wichtiges Produkt, das in der Flugzeugindustrie verwendet wird. Neben der Flugzeugindustrie werden Titanrohre zunehmend in vielen Anwendungen eingesetzt, da Edelstahl und andere Materialien wie Aluminium in vielen Fällen nicht die besten Ergebnisse liefern. Titanrohre haben ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und Korrosionsbeständigkeit, was es zu einem geeigneten Produkt in der Luft- und Raumfahrtindustrie und in Wärmetauschern macht.

Laserschweißen von Titanlegierung

Eines der Hauptanliegen in der Luft- und Raumfahrtindustrie bei der Verwendung von Titanlegierungen ist die fortschrittliche Schweißbearbeitung von Titanlegierungsstrukturen. Dies wurde in einer Mehrwinkelstudie zum Laserschweißen von Titanlegierungen vom Beijing Institute of Aeronautical Manufacturing Engineering und der Forschungsgruppe Gongshuili eingehend untersucht. Das Laserschweißen von Titanlegierungen ist ein weiterer Bereich von hohem Interesse in der Luftfahrtindustrie.

Elektronenstrahlschweißen von Titanlegierung

Seit den frühen 1960er Jahren wird das Elektronenstrahlschweißen, ein fortschrittliches Hochenergiestrahlbearbeitungsverfahren, zum Schweißen von Metallen von wirtschaftlichem Interesse im Flugzeugbau und in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Atomenergieindustrie angewendet. Mit vernünftigen Schweißverfahren hat die Industrie das Elektronenstrahlschweißen von dicken Blechen aus Titanlegierungen erreicht.

Titanrohre, Titanlegierungen und Titan in Kombination mit Verbundwerkstoffen sind nach wie vor hochwertige Elemente in vielen Branchen, insbesondere in der Militär- und kommerziellen Luft- und Raumfahrtindustrie. Rufen Sie uns noch heute unter (949) 407-8904 an, um mehr über die vielen Verwendungsmöglichkeiten von Titan zu erfahren oder eine Lieferung von Titanprodukten höchster Qualität direkt vom Hersteller anzufordern um mit einem Agenten von Refractory Metal zu sprechen.