作為飛機機體結構和飛機發(fā)動(dòng)機的主要結構材料之一,鈦合金市場(chǎng)的應用水平是衡量飛機選材先進(jìn)程度的重要標志之一,是影響飛機戰術(shù)性能的一個(gè)重要方面。在國外第三代戰斗機上,鈦合金用量占機體結構重量比為20%~25%,在第四代戰斗機F-22(EMD)上已高達41%,其應用呈大幅度上升趨勢。航空發(fā)動(dòng)機的用鈦量也在逐步增加,國外先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機的鈦用量已達30%左右,例如V2500發(fā)動(dòng)機的鈦用量就高達31%,第四代發(fā)動(dòng)機F119的鈦合金用量為40%。在民用飛機方面,鈦合金用量也在逐步增長(cháng),A380用鈦占總重量的10%,單機用鈦材約60噸(圖1)??罩锌蛙?chē)的鈦用量已從第三代A320的4.5%增至第四代A340的6%,而即將問(wèn)世的A350客機的鈦用量進(jìn)一步提高至15%。
世界各國國防系統和民航系統日新月異的發(fā)展,要求飛機及其發(fā)動(dòng)機通過(guò)減輕結構重量等有效途徑不斷改善使用性能,提高安全可靠性和降低全壽命成本。
60年來(lái),鈦合金通過(guò)持續的合金創(chuàng )新、工藝創(chuàng )新和工程應用,永不止步地一再挖掘出鈦潛在的能力,其比強度、耐熱性、抗蝕性等方面的優(yōu)越性日益充分地發(fā)揮出來(lái),成本較高的問(wèn)題則逐漸得到不同程度的解決,使用可靠性也隨設計應用經(jīng)驗的日積月累而不斷提高。鈦合金的發(fā)展態(tài)勢恰恰適應了航空工業(yè)不斷提升的需求,甚至在某些方面以超前的姿態(tài)促進(jìn)了飛機及其發(fā)動(dòng)機的發(fā)展。
鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性好、導熱率低、無(wú)毒無(wú)磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性,是一種輕質(zhì)高強度耐蝕結構材料,在武器裝備中具有廣泛應用前景,并已經(jīng)廣泛應用于航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建筑、體育用品等領(lǐng)域。