世界先進航空緊固件進展

精品文檔你我共享精品文檔你我共享AAAAAAAAAAAA航空緊固件市場的現(xiàn)狀和未來無論是軍用，還是民用，現(xiàn)代飛機大量采用了緊固件的機械連接方法將組成飛機的零件、組件、部件連接成整體，緊固件使用量少則幾十萬件，多則百萬件，其類型結(jié)構(gòu)多種多樣，需根據(jù)使用部位、使用環(huán)境、使用載荷、壽命要求、安裝方法的不同而進行選用。航空緊固件有多種分類：按可拆卸與否分為可拆卸緊固件和永久性緊固件，其中可拆卸緊固件包括螺栓、螺釘和螺母，永久緊固件包括高鎖螺栓/高鎖螺母、普通鉚釘、環(huán)槽鉚釘、抽芯鉚釘、鑲嵌件等；按安裝方便與否分為開敞結(jié)構(gòu)使用的緊固件和不開敞結(jié)構(gòu)使用的緊固件；按受力載荷分為抗拉型緊固件和抗剪型緊固件；按裝配精度可分為間隙型緊固件和干涉型緊固件。航空緊固件按產(chǎn)品種類進行分類較為普遍，主要分為：鉚釘類、螺栓（螺釘）類、螺母類、單面緊固件類、特種緊固件類等產(chǎn)品類型，每一大類包括多種品種、規(guī)格，滿足不同材料、結(jié)構(gòu)的安裝需要。航空緊固件的市場現(xiàn)狀世界著名企業(yè)概況目前世界上航空緊固件主要由美國美鋁（Alcoa）公司、美國精鑄（SPS）公司、法國里斯航天集團（LisiHi-shear）公司、美國波音（Boeing）公司等世界上較大的緊固件公司以及美國Monogram公司等專業(yè)性較強的公司所壟斷，而俄羅斯航空航天緊固件則自成體系以供其國內(nèi)使用。每一家緊固件公司均有其擅長的系列產(chǎn)品，并且多數(shù)產(chǎn)品為幾家公司相互覆蓋，從而構(gòu)成了航空、航天緊固件的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，滿足各大飛機廠商的需求。美國Alcoa公司是近年來由多家從事航空航天等緊固件制造的廠商整合而成的，其主要產(chǎn)品（如表1所示）包括鋁合金、合金鋼、耐蝕鋼、耐熱合金、鈦合金及其它超級合金等材料的公制及英制螺栓/螺釘、螺母、單面緊固件、快卸緊固件、鑲嵌件和柱塞、環(huán)槽釘緊固系統(tǒng)、螺栓緊固系統(tǒng)、特種鉚釘?shù)取Ｃ裳坩?普挪產(chǎn)超科%%期卷/螺釘?shù)诜N驅(qū)動楸的沉頭螺柱以及六方頭?1二1方頭、D型頭和花鍵頭號蝶柱2螺母自飄蝶母"托板螺年、K-FaztE螺母、無硼釘板件螺母、朋形螺呼號3單詞緊固件金屬結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料姑傳川的抽芯加燈和螺紋抽rr4快卸紫固件拆卸聚固件環(huán)梢釘緊固系統(tǒng)GP、LGF'XPI?環(huán)相釘紫囿系統(tǒng)6螺檢緊固系統(tǒng)HHdioIg［總蟒固宗統(tǒng)、輕型態(tài)鎖螺栓策同系統(tǒng)7特種鋤板件單面伽釘、軟鮑鈾打、雙金明像釘美國SPS公司，其主要產(chǎn)品大部分與Alcoa公司相同或相似，包括各種螺栓、螺母、單面緊固件、鑲嵌件和柱塞、快卸緊固件等，其中螺栓及螺母類產(chǎn)品包括錐形螺栓、可調(diào)直徑螺栓、無耳托板螺母、非金屬鑲嵌鎖緊螺母等，其高強和超級耐熱合金螺栓與螺母較有優(yōu)勢。法國LisiHi-shear公司，其主要產(chǎn)品包括各種材料高鎖螺栓/高鎖螺母緊固系統(tǒng)、高扭矩螺栓、高抗剪鉚釘、單面鉚釘/螺栓以及各種緊固件涂層等。美國Monogram公司，是一家專業(yè)性比較強的公司，其主要產(chǎn)品包括單面緊固件、可調(diào)直徑緊固件和臨時緊固件等，其中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用單面螺紋抽釘技術(shù)水平在世界上最強。先進航空緊固件產(chǎn)品現(xiàn)代航空緊固件用材料主要包括鋁合金、碳和合金鋼、不銹鋼、鈦合金、耐熱合金等。由于鈦合金具有較好的綜合優(yōu)良性能，因而90%以上的螺紋緊固件均為鈦合金緊固件，其中Ti-6A1-4V緊固件占大多數(shù)，產(chǎn)品主要包括鈦合金螺栓、鈦合金高鎖螺栓、鈦合金螺紋抽釘、鈦合金環(huán)槽釘?shù)龋话l(fā)動機所使用的緊固件大多為耐熱合金緊固件；組合類緊固件如抽釘?shù)雀鶕?jù)結(jié)構(gòu)不同采用鋁合金、不銹鋼、鈦合金、耐熱合金等單一材料或多種材料組合。飛機結(jié)構(gòu)中，緊固件的使用量較大，其中某些品種的使用量可達幾十萬件，用于飛機機體結(jié)構(gòu)的緊固件產(chǎn)品主要包括鉚釘、螺紋緊固件、單面緊固件以及一些特殊要求的緊固件。其中鉚釘類緊固件主要包括有頭鉚釘和無頭鉚釘，大部分鋁結(jié)構(gòu)使用的鉚釘為鋁合金材料，為了滿足飛機長壽命連接要求，則有頭鋁鉚釘大都采用冠狀頭和補償頭形狀，同時高性能鉚釘如高抗剪鉚釘也被應(yīng)用于鋁合金結(jié)構(gòu)中，以滿足相應(yīng)結(jié)構(gòu)強度需求，另外，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用較先進的鉚釘主要包括鈦鈮鉚釘、雙金屬鉚釘?shù)?；螺栓類緊固件主要包括普通螺栓、高鎖螺栓和錐形螺栓，配套螺母包括普通螺母、自鎖螺母、高鎖螺母、托板螺母等；不開敞結(jié)構(gòu)使用的單面緊固件，其主要結(jié)構(gòu)形式有拉拔型抽釘、螺紋抽釘?shù)龋惶胤N緊固件包括快卸緊固件、環(huán)槽緊固件和復(fù)合材料緊固件等。世界先進航空緊固件進展隨著航空工業(yè)飛速發(fā)展，大量飛機同時開發(fā)，航空緊固件工業(yè)迎來了史無先例的新紀(jì)元。緊固件在飛機上廣泛分布，在一架典型的雙通道飛機（如A330/A340）的機身和機翼上，大約有40萬件。從智能緊固件到高性能環(huán)槽緊固件（XPLs）,緊固件制造商應(yīng)該抓住這一難得的機會對廣泛的需求做出響應(yīng)。智能緊固件配以帶遙控功能的嵌入式微處理器和集成傳感器，緊固件也會變得聰明起來。智能緊固技術(shù)的基本原理是借助外部力源，如磁場、遠紅外輻射、超聲波等，讓緊固件可被遠距離地自行鎖止或松開。智能緊固件主要用于高載富集區(qū)。首創(chuàng)智能緊固技術(shù)概念的Textron緊固系統(tǒng)公司（TFS）稱，此技術(shù)可能全面改變系統(tǒng)的設(shè)計、組裝、維修等流程，通過把智能植入緊固件，人們可以實現(xiàn)許多新功能:便利的遙控式裝配和拆卸，及時察覺多種與緊固相關(guān)的狀態(tài)，諸如某個緊固件是否被過載等。TFS最近開發(fā)的Intevia智能緊固系統(tǒng)，主要用于貨艙的門門。該系統(tǒng)利用一種新型的集感知與驅(qū)動于一體的智能材料—形狀記憶合金，作為緊固操作的執(zhí)行機構(gòu)，當(dāng)電流通過時，形狀記憶合金收縮，當(dāng)門門組件之一與其連接，它就拉動或釋放門門。不銹鋼的合金化原理摘要：由于Ni較缺，Si的大量加入會使鋼變脆，因此，只有Cr才是顯著提高鋼基體精品文檔你我共享精品文檔你我共享電極電位常用的元素。實驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加，存在著一個量變到質(zhì)變的關(guān)系，遵循1/8規(guī)律。因此，幾乎所有的不銹鋼中，Cr含…提高鋼耐蝕性的方法很多，如表面涂一層耐蝕金屬、涂敷非金屬層、電化學(xué)保護和改變腐蝕環(huán)境介質(zhì)等。但是利用合金化方法，提高材料本身的耐蝕性是最有效的防止腐蝕破壞的措施之一，其方法如下：（1）加入合金元素，提高鋼基體的電極電位，從而提高鋼的抗電化學(xué)腐蝕能力。一般鋼中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其電極電位。由于Ni較缺，Si的大量加入會使鋼變脆，因此，只有Cr才是顯著提高鋼基體電極電位常用的元素。Cr能提高鋼的電極電位，但不是呈線性關(guān)系、如圖5.1所示。實驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加，存在著一個量變到質(zhì)變的關(guān)系，遵循1/8規(guī)律。當(dāng)Cr含量達到一定值時即1/8原子（1/8、2/8、3/8……）時，電極電位將有一個突變。因此，幾乎所有的不銹鋼中，Cr含量均在12.%（原子）以上，即11.7%（質(zhì)量）以上。（2）加入合金元素使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的與鋼的基體結(jié)合牢固的純化膜。從而提高鋼的耐化學(xué)腐蝕能力。如在鋼中加入Cr,Si.A1等合金元素，使鋼的表層形成致密的Cr2O3,SiO2,A12O3等氧化膜，就可提高鋼的耐蝕性。（3）加入合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態(tài)存在，減少微電池數(shù)目從而提高鋼的耐蝕性。如加入足夠數(shù)量的Cr或Cr—Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單