TC18钛合金焊接技术在飞机起落架制造中的应用研究

作者:胡愈刚;王晓平;周亮 刊名:航空制造技术 上传者:吴亚明

【摘要】在国内某型舰载机研制中,首次在起落架制造中开展了TC18钛合金焊接技术应用研究,通过试验研究,形成了完整实用的TC18钛合金焊接技术,能满足国产舰载机和其他新型飞机起落架的研制生产需求。

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72 航空制造技术·2011 年第 16 期 焊接工艺 WELDING TECHNOLOGY [ 摘要 ] 在国内某型舰载机研制中,首次在起落架制造中开展了 TC18 钛合金焊接技术应用研究,通过试验研究,形成了完整实用的 TC18 钛合金焊接技术,能满足国产舰载机和其他新型飞机起落架的研制生产需求。关键词: TC18 钛合金 焊接 起落架制造 [ABSTRACT] Application research of TC18 titani-um alloy welding technology is fi rst time carried out in the manufacture of aircraft landing gear during the develop-ment of domestic shipboard aircraft.Through experiments, a complete and practical titanium welding technology is formed, which can meet the needs for the development and production of domestic shipboard aircraft and other new types of aircrafts’ landing gear manufacturing. Keywords: TC18 titanium alloy Welding Land-ing gear manufacturing TC18 钛 合 金 的 名 义 成 分 为 Ti-5Al-5Mo-5V- 1Cr-1Fe,与俄罗斯BT22合金相当。与其他钛合金相比,TC18 钛合金在退火状态能获得较高的强度水平(σb ≥ 1080MPa),是退火状态下强度最高的钛合金材料,特别适用于制造飞机机身、起落架结构中的大型锻件,可采用多种焊接方法进行加工。 在俄罗斯,BT22 钛合金焊接技术早已广泛应用于飞机起落架制造。如伊尔 -76 飞机前起落架横梁、主起落架横梁和下部套筒(零件材料为BT22)等均是采用焊接结构制成的。BT22 钛合金材料焊接技术的广泛应用不仅扩大了该材料在复杂航空零件上的应用,同时促进了飞机轻量化发展。而在我国航空工业领域,TC18 钛合金焊接工艺的应用研究起步较晚,技术成熟度较低。为开展 TC18 钛合金的焊接、焊后热处理、深孔加工和强化等工艺技术研究,扩大TC18钛合金的应用技术范围,国内航空工业领域首次在某新型舰载机起落架研制中采用了 TC18 钛合金焊接技术。通过试验研究某型机前起落架斜撑杆(零件材料为TC18钛合金)的焊接和焊后热处理工艺,形成了完整配套的TC18钛合金焊接应用技术,能满足国产舰载机和其他新型飞机起落架的研制生产需求。 1 技术难点 某型舰载机前起落架斜撑杆焊接接头采用无工艺垫板单面焊双面成形焊接工艺。为保证焊接质量,需通过试验确定 TC18 钛合金斜撑杆焊接接头根部焊缝无工艺垫板单面焊双面成形焊接工艺规范,确定焊接坡口填丝工艺规范,考核不同焊后热处理制度下的焊接接头强度和焊缝内部质量,控制焊接变形量,考核焊接接头气密性。研究中主要存在以下 2 个技术难点。 1.1 TC18 钛合金的焊接 亚稳定型 α+β 钛合金 TC18 是退火状态 β 相含量最高的α+β型合金,也是退火强度最高的合金,具有较高的强度、塑性和韧度。但在经过焊接热循环和一系列冶金变化后,焊缝和热影响区的性能将会有不同程度的损失。通过测试

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