1、TA15中強度鈦合金
TA15鈦合金對應俄羅斯牌號BT20,其名義成分為Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V,是蘇聯于1964年研制成功的鈦合金。與TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)相比,TA15以2Zr取代TA11中的2Al,降低了Al當量,改善了熱穩(wěn)定性和熱鹽應力腐蝕傾向等使用性能。其主要的強化機制是通過α穩(wěn)定元素Al的固溶強化。加入中性元素Zr和β穩(wěn)定元素Mo和Ⅴ,可以改善工藝性能。該合金的Al當量為
6.58%,Mo當量為2.46%,屬于高Al當量的近α型鈦合金,所以它既具有α型鈦合金良好的熱強性和可焊性,又具有接近于α-β型鈦合金的工藝塑性。在退火狀態(tài)以α相固溶體為基體,含少量的β相(5%~7%)。TA15合金具有中等的室溫和高溫強度、良好的熱穩(wěn)定性和焊接性能,比TC4鈦合金有更高的室溫、高溫強度和焊接性能。
TA15合金的半成品有薄板、厚板、軋棒、鍛棒、模鍛件、鈦鍛件、擠壓型材、焊接環(huán)形件、整體環(huán)軋件和鑄件等。目前國內棒材規(guī)格已達b400mm以上,板材厚度達到了70mm以上,在航空航天等領域得到了廣泛應用,是國內最成熟、應用最廣泛的鈦合金之一。
2、TA15鈦合金應用
TAI 5為中強度級別的鈦合命, 有良好的綜合力學性能和工藝性能, 比TC4 鈦合金有更高的強度和焊接性能。該合金長時間(3000h)工作溫度可達500℃,時(不超過5mi)工作溫度可達800℃,450℃下工作時,為命可達6000b。主要用于制造500℃以下長時間工作的結構零件和焊接承力零部件,應用于發(fā)動機的名種葉片、機便,飛機的各種飯金件、、接頭、大型壁板、焊接承力框等,焊接結構件和鑄件也廣為選用。出于TA15鈦合金的廣泛應用,實際合金成分的控制常常要考慮半成品的品種,在合金成分范圍內板材的Al含量偏低,而鍛件和厚板的成分均取中上限,特別是大型鍛件、TA15合金典型應用為鍛件及焊按件,圖1為用TA15鈦合全焊接的飛機加強框示意圖。

圖1 蘇-27CK 飛機后機身42框焊裝配示意圖
1一尾接頭巢:2一外側框;3一上框,4一下框段;5一內州上框Pz;6一內側下低段
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