Flamskyddande titanlegering

Aero-engine titanium fire är en typ av typisk förbränning av titanlegering , vilket orsakar stor skada. Friktionen med hög energi mellan bladet och höljet är den huvudsakliga tändningskällan och den omedelbara temperaturen är så hög som 2700 ℃. När titan eld uppstår, kommer det att utvecklas "sprickbildning" i luftflödesmiljön med hög temperatur, högt tryck och hög hastighet. Den kontinuerliga förbränningstiden för kompressorkomponenter är inte mer än 20-talet, vilket gör det svårt att vidta effektiva brandsläckningsåtgärder, vilket resulterar i förlust av blad, höljesförbränning och till och med hela motorn. Förutom externa faktorer skiljer sig titanlegering betydligt från andra metallelement med hög kemisk reaktionsvärme och låg värmeledningsförmåga, vilket är den inre orsaken till titanbränna.


Sedan 1960-talet, hög uppskattning än avancerad motor efterfrågan för att öka doseringen av titanlegering och titan eld ökar tendensen till skarpa motsägelser, nämligen eftersom motorn i uppskattning än stiga, öka doseringen av titanlegering, kompressorns arbetsförhållanden för titanlegeringskomponenter är mer komplicerat och krävande, tendensen i titanbranden och svårighetsgraden ökar kraftigt, titanbranden ofta misslyckas. Mer än 170 fall av titanbränder inträffade i militära och civila motorer hemma och utomlands, vilket inte bara orsakade stora ekonomiska förluster utan också allvarligt påverkade människors förtroende för användning av högtemperatur-titanlegering, som har potentialen till "titanfärg Byta". Förebyggandet och kontrollen av titanbrand, nämligen förebyggandet och kontrollen av titanbranden, har blivit ett stort problem som begränsar utvecklingen av motorer.


Titanlegering för flygplan är mycket värdefull, så det är det värsta sättet att överge den, världens forskare om luftfartsmaterial vet detta, är aktivt engagerade i kontinuerlig förbränning av okänslig, i sig har bra flamskyddande titanlegeringsforskning, i hopp om att fundamentalt lösa problem med titanlegering lätt att avfyra.


Under utvecklingen av F119 betonar den nya generationens supercruise-motor egenskaperna för hög temperatur och höghastighetsstråle, vilket ger stora svårigheter för motorutvecklingen. Temperaturen i arbetet med förbränningskammare och munstycksläge blir mer och mer hög, och vikten på motorn måste vara lättare än tidigare för att förbättra visarna, vilket gör att F119 inte kan användas igen i verklig mening av högtemperatur nickelbas material för att göra många delar - det är för tungt, kan inte användas relativt för att motstå hög temperatur av traditionell värmebeständig titanlegering - de är värmebeständiga prestanda är fortfarande inte tillräckligt.


Av denna anledning har USA specialutvecklat Alloy C-titanlegering för F119, som är ett högtemperatur-flamskyddsmetallmaterial som består av 50% titan, 35% vanadin och 15% krom. Vanadium och krom är vanligtvis eldfasta metaller med höga smältpunkter. Trots svårigheten att bearbeta visade den utmärkta prestandan hos Alloy C titanlegering i laserantändningstestet att tändpunkten var 500 grader högre än den traditionella titanlegeringen, vilket gjorde en serie höga indikatorer för F119 praktisk.


Efter att Alloy C tog ledningen för att inse genombrottet av flamhämmande titanlegering följde Ryssland och Kina forskningen inom detta område och introducerade material med mycket liknande sammansättning och prestandaindex.


Enligt en publicerad artikel som publicerades 2014 kommer Kina TI40 flamskyddande titanlegering först att appliceras på motorhöljet, där den maximala temperaturen vanligtvis är betydligt lägre än 600-gradersgränsen för traditionell högtemperatur titanlegering.


Hittills är de mest framgångsrika flamskyddsbara titanlegeringarna baserade på tre aspekter: avbryta syretransport, minska adiabatisk förbränningstemperatur och minska friktionsutsläpp. Exempelvis ti-cu-al flamskyddande titanlegering i Ryssland och ti-v-cr flamskyddsmedel titanlegering i USA. Bland dem är flamskyddsmekanismen för ti-cu-al flamskydds-titanlegering att konvertera torr friktion mellan titandelar till våtfriktion med flytande fas smörjning, vilket reducerar friktionsarbetet och tillsätter värme. Ti-V-Cr flamskyddande titanlegering uppnås genom att avbryta syretransport och sänka adiabatisk förbränningstemperatur.