我國航空用鈦合金技術研究現狀及發展

朱知壽

(北京航空材料研究院 先進鈦合金航空科技重點實驗室，北京100095)

近十年來，中國鈦及其加工材一方面低端產品產能過剩，另一方面航空用先進高性能鈦合金牌號多、成熟度低、規模小、用量少、價格高，與世界發達國家鈦合金高端應用水平和用量差距仍然較大。為此，通過新型合金化和綜合強韌化等技術手段，按體系發展原則，建立具有中國特色的航空用鈦合金材料體系就顯得十分必要和急迫。本工作介紹了我國鈦產業發展現狀與存在的主要問題，提出了加強鈦合金在航空高端應用技術研究及高端鈦產業化發展的幾點措施，以及對實現我國鈦合金從鈦產業大國向鈦工業強國轉變的幾點建議。

1 鈦合金在航空結構中應用的主要優勢

鈦合金因具有密度低(如Ti－6Al－4V 鈦合金密度為4.5g/cm3，是低碳鋼的57%)、比強度高、耐蝕性好、彈性模量低、導熱系數小、屈強比高(成形回彈大)、無毒無磁性、耐熱性好、抗低溫脆性好、可焊接、生物相容性好、表面活性大、表面可裝飾性強等特性而被廣泛應用于多個工業領域［1～3］。

世界上許多國家都認識到鈦合金的重要性，相繼對其進行研究開發，應用領域已涉足航空、航天、船舶、化工、石油、汽車、電力、海洋、醫療、建筑、體育用品、食品機械、能源、核電和超導等多個行業。其中航空航天目前乃至今后仍然是鈦合金研究和應用占主導地位的領域，而且是用鈦大戶。鈦合金作為當代先進飛機和航空發動機的主要結構材料之一，主要用于飛機的起落架部件，機身的蒙皮、桁條、框、隔熱罩和殼體等，同時也用于發動機的壓氣機盤、葉片、鼓筒、高壓壓氣機轉子、壓氣機機匣、罩、軸類等，且使用量不斷增加。……