合金材料种类有很多,常见的锰铜合金、玻铜合金、因瓦合金等等合金材料,但应用于航空航天的合金材料我们却接触比较少,航空航天工业是衡量一国综合国力、工业基础和科技水平的集中体现,合金材料应用航空航天设备结构复杂,用到的合金材料范围广泛,而且对合金材料的要求比较严格,尤其是一些精密合金材料使用,下面我们来分析一下航空航天飞行器中的合金材料种类;
合金材料应用于航空航天飞行器在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,除了合金材料依靠优化的结构设计之外,还有赖于合金材料所具有的优异特性和功能。根据航空航天用合金材料类型不同,大体可以分为两类:精密合金材料和高温合材料。
高温合金材料产品以非标准化为主,因此生产工艺较为复杂,但基本可以可分为三个步骤:熔炼、铸造和热加工,粉末冶金工业则将铸造工艺替代为热压。应用高温合金材料凭借优异的抗氧化和抗热腐蚀性能在航空发动机、汽车发动机、燃气轮机、核电、石油化工等多个领域广泛应用。在众多应用领域中,航空航天仍然占据最重要地位,占需求总量的55%,其次是电力行业,占比达20%。
高温合金材料从诞生起就应用于航空发动机,在现代航空发动机中,高温合金材料主要用于四大热端部件:燃烧室、导向室、涡轮叶片和涡轮盘,此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。
航空航天飞行器使用合金材料主要有铝合金、镁合金、钛合金和镍钼钨合金等,其中铝合金材料占飞机用料50%--70%左右,镁合金材料占飞机用料5%--10%左右,现代化的飞机,钛合金的用量比重越来越大,而镍钨钼合金则用于飞机发动机。高温合金材料的用量占发动机总重量的40-60%,在先进发动机中这一比例超过50%甚至更多。
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