紧固件作为一种重要的通用基础件, 在工业中具有举足轻重的作用, 被称为“工业之米”。我国著名的ARJ21-700飞机总设计师吴光辉先生也盛赞紧固件“数以万计, 类以群分, 连结构, 接系统, 小物大为。

随着我国航空航天事业的发展,新型飞机以及航天飞行器采用的连接技术水平不断提高,对新型紧固件也提出了新要求，超高强钛合金紧固件是未来发展的趋势之一。

钛合金材料在紧固件上应用有以下优点：

(1)密度小。钛合金的密度显著小于钢铁材料的密度,所以钛合金紧固件比钢制紧固件材料质量轻。

(2)比强度高。钛合金是常见金属材料中比强度较高的金属材料。利用比强度高的优点,也可以采用钛合金替代质量较轻的铝合金材料,当外加载荷相同情况下,钛合金零部件的几何尺寸更小,能有效地节省空间,这种材料利用理念对航空航天领域具有十分重要的意义。

(3)熔点高。钛合金的熔点显著高于钢铁材料,所以钛合金紧固件的耐热性比钢制紧固件耐热性好。

(4)热膨胀系数和弹性模量小。钛合金材料的热膨胀系数和弹性模量比镍合金和钢铁材料小,在相同温度变化区间内,钛合金产生的热应力很小,所以钛合金具有较高的热疲劳性能。

(5)无磁。钛合金的磁导率十分小,几乎可以忽略,所以钛合金紧固件都是无磁的,能够有效防止磁场的干扰。奥氏体不锈钢也是无磁的,但后续冷加工会增加其磁性,而钛合金的热或冷加工均不改变其磁性,这使得钛合金可以应用在航电设备中。

(6)屈强比高。承受拉伸载荷的紧固件设计临界强度标准就是屈服强度,其次才是抗拉强度,因为一旦紧固件产生屈服变形,就会失去紧固作用。与钢铁材料相比,钛合金的屈服强度与抗拉强度接近,屈强比较高,所以钛合金紧固件的安全性较高。

(7)电极电位与碳纤维复合材料相匹配。在紧固件上,钛合金用量十分巨大的重要原因就是钛合金电极电位与碳纤维复合材料电极电位相匹配,有效阻止了电偶腐蚀现象的出现。

(8)此外,钛合金还具有优异的耐蚀性、较高的蠕变抗力等优点。

钛紧固件

钛紧固件

钛紧固件