在500–600°C下具有优异比强度的轻质高强度钛合金不仅用于飞机的结构构件、紧固件和发动机部件,还用于汽车发动机部件和/或排气系统,根据其使用情况,需要具有强度、疲劳强度、断裂韧性、抗蠕变和抗氧化等各种性能。主要在飞机领域研究了微观结构、织构、化学成分等对钛合金疲劳性能的影响,通过引入故障安全和损伤容限设计,提高了可靠性。1–3) 最近,正在进行如下所述的停留疲劳研究和利用集成计算材料工程(ICME)一致预测其疲劳寿命的研究和开发。4) 在日本,除了飞机之外,还开发了汽车、消费品(例如高尔夫球杆头)和医疗设备的应用。因此,除了对钛合金的疲劳、裂纹扩展和断裂韧性的基础研究之外,5、6)还进行了大量针对各自用途所需性能的研究。
钛合金在500~600℃的高温下具有高强度,可用于飞机的结构件、紧固件和发动机部件,此外还用于汽车发动机部件和/或排气系统,根据其使用情况,需要具有强度、疲劳强度、断裂韧性、抗蠕变性和抗氧化性等各种性能。钛合金的微观结构、织构、化学成分等对疲劳性能的影响主要在飞机领域进行研究,通过引入故障安全和损伤容限设计,提高了可靠性。1-3) 最近,正在进行如下所述的停留疲劳研究以及利用集成计算材料工程(ICME)来一致预测其疲劳寿命的研究和开发。4)日本除了飞机之外,还开发了汽车、消费品(例如高尔夫球杆头)和医疗设备的应用。因此,除了对钛合金的疲劳、裂纹扩展和断裂韧性的基础研究外,5,6)还进行了大量与各自用途所需的性能相关的研究。
全球航空工业市场呈现强劲增长趋势。最近,空中客车公司预测,到 2035 年,新飞机的需求将不断增长,投资额将超过 5 万亿美元 1 。在这种不断扩大的形势下,多个航空项目都提出了降低飞机运行过程中的燃油消耗、二氧化碳和氮氧化物排放量的要求 2 ,因此减轻重量是飞机制造商面临的关键问题。钛合金用于制造多种飞机部件,如起落架、发动机部件、弹簧、襟翼导轨、气动系统管道和机身部件 3-5 。这种广泛的适用性源于一系列令人印象深刻的优良特性,如高强度重量比、高抗氧化性、断裂韧性、耐腐蚀性、疲劳强度和抗蠕变性 6-8 。钛合金可分为三种不同的合金类别,分别称为 α、α+β 和 β 合金。抗蠕变性、可焊性、弹性模量和韧性等特性受每种类别的微观结构特征的影响 9-11 。人们已经探索了钛合金的物理冶金学,以增强各种工程应用的特定性能。用于结构飞机部件的钛合金的一些主要性能是疲劳强度、冲击强度、杨氏模量和硬度 12 。这些性能可以根据合金成分和微观结构控制进行定制,从而实现
Marquez, 2 R. O'Connor 1,3 1 都柏林城市大学物理科学学院,格拉斯内文,都柏林 9,爱尔兰 2 工程技术学院,物理和数学系,自治
气体索引技术 (GIT)* 过去,消费者必须按照制造商确定的固定设计配置使用任何给定的抑制器。GIT 从根本上改变了这种动态。GIT 允许消费者重新配置抑制器挡板堆栈,以提高不同主枪支的降噪能力。由于枪管长度产生的压力差异,配置和重新配置挡板端口的能力会影响消音器的降噪性能。GIT 允许挡板在给定挡板堆栈中相对于下一个挡板旋转定向,以便在消费者将给定抑制器从高压转移到低压或从低压转移到高压主枪支时改善降噪效果。性能改进的一个具体例子是 .22LR 手枪与 .22LR 步枪。当抑制器挡板端口以直线方向对齐时,它们在手枪(高压)上表现最佳;当挡板堆栈将每个连续挡板(旋转)定向 90 度以形成螺旋配置时,它们在步枪(低压)上表现最佳。因此,当消费者在手枪和步枪之间来回转移抑制器时,他/她可以多次重新配置挡板端口。
引言 在商用航空领域,预计 2012 年至 2031 年期间全球市场将需要超过 28,000 架新型大型商用飞机。大约有 10,000 架旧飞机需要更换。据估计,全球空中交通量(以客公里 (RPK) 计算)每年将增长 4.7 %。航空计划 ACARE 2020(欧盟航空研究与创新咨询委员会)和 Flightpath 2050 要求在未来几年内降低飞机的燃料消耗以及二氧化碳和氮氧化物排放量。多方面的空气动力学设计、热负荷和高机械、恶劣的环境和其他工作条件会在机身各个部件中产生异常大的动态应力。这些应力的大小和性质在不同的飞行阶段会进一步变化。这就需要开发能够承受这种变化应力的特殊材料。燃料成本进一步上涨、原材料来源稀缺、效率提升需求、新飞机(军用和民用)需求不断增长,这些因素迫使工程师们制造出更坚固但“尽可能轻便”的飞机框架、发动机和其他部件。为了满足当前和未来的需求,飞机行业必须在创新材料和设计技术以及新制造工艺方面进行大量技术开发。为了满足
引言:钛合金,包括Ti-6Al-4V,具有良好的机械和化学性能,如高抗拉强度和韧性、优异的抗腐蚀和氧化性能、重量轻、耐极端温度、高强度重量比。因此,它们越来越多地应用于航空航天、航天器、汽车、生物医学、化工和石化、海上石油和天然气、海水淡化和发电行业[1-8]。为了克服在使用传统加工技术加工钛合金等超级合金时遇到的困难,工程车间采用了非常规技术。这些技术包括电火花加工 (EDM)、超声波加工 (USM)、磨料水射流加工 (AWJM) 和激光加工 (LM) [5, 9-10]。激光切割是一种使用激光切割材料的热切割工艺,通常用于工业制造应用。这是通过将高功率、相干、单色激光束(波长范围从紫外到红外)聚焦到工件表面来实现的。激光束的能量被工件吸收,导致聚焦点处材料的温度迅速升高。温度如此之高,以至于根据材料的特性和光束的强度,材料会熔化或蒸发,并可能发生化学转变,然后使用高压辅助气体去除[11- 19]。材料和机械部件的表面粗糙度在确定其加工性能方面起着重要作用
– 完全容许多种预成型几何形状 – 除了板/DED 接口区域外,还从 X 和 Z 方向测试了试样 – 迄今为止已测试了 1000 多个静态试样和 100 个动态试样