Gr9 Titanju (Ti-3Al-2.5V) Tubi għal Sistemi Idrawliċi Aerospazjali

Apr 07, 2024

X'inhu Gr9 Titanium

Gr9, miktub ukoll Grad 9 u standardizzat bħala UNS R56320, huwa l-liga tat-titanju Ti-3Al-2.5V. Tpoġġi bejn titanju kummerċjalment pur u l-workhorse Ti-6Al-4V fil-familja tal-grad: liga biżżejjed biex tilħaq bejn wieħed u ieħor 620 MPa saħħa tat-tensjoni fil-kondizzjoni ittemprat, iżda xorta duttili u cold-formable biżżejjed biex jiġu prodotti bħala tubi rqiqa mingħajr saldatura u wweldjati. It-transus beta tiegħu huwa ta 'madwar 935 grad, li huwa baxx meta mqabbel ma' Ti-6Al-4V u jagħmel il-liga komparattivament faċli biex tiġi pproċessata.

Il-materjal huwa speċifikat fl-istandards tal-prodott tat-tubi bħal ASTM B338 għal tubu wweldjat u mingħajr saldatura, u fl-istandards korrispondenti tal-bar u l-forġa għall-istokk użat biex jagħmel fittings. L-ispeċifikazzjonijiet tat-tubi aerospazjali jżidu rekwiżiti għad-daqs tal-qamħ, il-finitura tal-wiċċ, l-ittestjar mhux distruttiv u l-indafa.

Kimika u Proprjetajiet Mekkaniċi

Element Rekwiżit
Aluminju 2.5 - 3.5 %
Vanadju 2.0 - 3.0 %
Ħadid 0.25 % max
Ossiġenu 0.12 % max
Nitroġenu 0.03 % max
Karbonju 0.08 % max
Idroġenu 0.015 % max
Elementi oħra, kull wieħed / totali 0.10 % max / 0.40 % max
Proprjetà, tubu ittemprat Rekwiżit tipiku
Saħħa tat-tensjoni 620 MPa min
Qawwa ta' rendiment (0.2 % offset) 483 MPa min
Titwil 15 % min
Densità 4.48 g/ċm³
Modulu elastiku madwar. 100 GPa

Meta mqabbel ma 'tubu li ma jissaddadx awstenitiku tipiku, il-liga hija bejn wieħed u ieħor 40 % eħfef għall-istess toqba u ħajt, u s-saħħa tagħha tinżamm sa punt ferm akbar f'temperatura elevata. Iż-żieda tal-aluminju tipprovdi tisħiħ tas-soluzzjoni solida-u tgħolli t-transus beta relattiv għat-titanju pur; iż-żieda tal-vanadju tistabbilizza l-fażi beta u ttejjeb il-ħidma sħuna.

Għaliex is-Sistemi Idrawliċi Aerospazjali Jużaw Tubi Gr9

Piż.Linji idrawliċi jmexxu t-tul ta 'frame tal-ajru. Is-sostituzzjoni tat-tubu li ma jissaddadx b'Gr9 tiffranka l-massa fuq kull linja u, minħabba li l-linji tal-fluwidu idrawliku huma numerużi, l-iffrankar jakkumula madwar l-ajruplan.

Kapaċità tal-pressjoni.Is-sistemi idrawliċi aerospazjali joperaw fi pressjonijiet nominali għoljin, u s-saħħa tal-ħajt-rqiq tat-tubi Ti-3Al-2.5V tippermetti ħajt iżgħar għal rekwiżit partikolari tat-tifqigħ minn tubu li ma jissaddadx komparabbli.

Vibrazzjoni u għeja.Il-vibrazzjoni tal-magna u l-qafas tal-ajru timponi liwi ċikliku fuq linji u fittings; il-liga għandha reżistenza tajba għall-għeja fil-kondizzjoni ittemprat, partikolarment fejn il-liwjiet, il-klampi u l-appoġġi huma pożizzjonati b'mod korrett.

Reżistenza għall-korrużjoni.Il-film tal-ossidu passiv jirreżisti fluwidu idrawliku, umdità, sprej tal-melħ u l-biċċa l-kbira tal-aġenti tat-tindif, u jevita t-tħassib tal-pitting u tal-korrużjoni tal-istress-li jaffettwa l-azzar ta'-saħħa għolja f'ambjenti tal-baħar.

Firxa tat-temperatura.Il-liga twettaq b'mod affidabbli mis-servizz krijoġeniku li jiltaqa' magħhom madwar is-sistemi tal-fjuwil u l-inerting sa temperaturi tas-sistema idrawlika, mingħajr it-tranżizzjoni duttili-fraġli tal-azzar ferritiku.

Daqs, Liwi u Prattika ta 'Installazzjoni

Id-daqsijiet tat-tubi aerospazjali huma kkwotati bħala dijametru ta 'barra bi ħxuna tal-ħajt, kemm f'serje ta' pulzier kif ukoll metrika. Il-prattika tipika tal-ħanut tinkludi:

Ir-raġġ tal-liwja jinżamm għall-minimu li l-ispeċifikazzjoni tippermetti għad-dijametru u l-ħajt użat; raġġi aktar stretti jeħtieġu liwi b'appoġġ intern, bħal mandrin jew mili fusible, biex jipprevjenu l-ovalità u t-tirqiq tal-ħajt fuq barra tal-liwja.

Il-liwja kiesħa hija normali għal tubu Gr9 tal-ħajt-rqiq. L-ispringback huwa sinifikanti u huwa kkumpensat fl-għodda aktar milli bil--liwi fuq l-ajruplan.

Il-preparazzjoni tat-tarf issegwi s-sistema tat-twaħħil li qed tintuża. Fittings flareless u fittings flared kull wieħed jimponi r-rekwiżiti tagħhom stess fuq il-kwadru maqtugħ, deburring u l-kundizzjoni tal-ħajt, u t-truf tat-tubi huma normalment spezzjonati qabel l-assemblaġġ.

L-ispazjar tal-ikklampjar huwa stabbilit sabiex il-linji ma jivvibrawx kontra l-istruttura. Kuntatt bejn tubu tat-titanju u clamp tal-metall differenti huwa evitat fejn ħsara galvanika jew fretting hija possibbli.

It-tubi huma mmaniġġjati u maħżuna b'tappijiet tat-tarf. It-titanju huwa talja-sensittiv fl-għeja, u grif fuq id-dijametru ta' barra ta' linja tal-ħajt-rqiqa hija tqajjem l-istress.

Iwweldjar u Trattament tas-Sħana

It-tubu Gr9 huwa wweldjat permezz ta 'l-iwweldjar bl-ark tat-tungstenu tal-gass b'ilqugħ ta' l-argon ta '-purità għolja, u għal ġonot aerospazjali kritiċi l-iwweldjar jitwettaq f'kamra magħluqa jew b'tarki ta' wara sabiex il-ġonta tibqa 'bright u mhux ossidizzata. Anke telf ta 'kulur tal-wiċċ ħafif jindika ġbir ta' ossiġnu u nitroġenu u normalment jiġi miċħud. Linji tal-ħitan irqaq-spiss huma wweldjati b'mod awtoġenu, mingħajr l-ebda mili, fuq ġonta tal-butt kwadrata; sezzjonijiet eħxen jużaw mili tat-titanju tqabbil.

Wara l-iffurmar u l-iwweldjar, il-partijiet huma mnaddfa, imnaddfin fejn permess biex titneħħa l-kontaminazzjoni, u ttrattati bis-sħana f'vakwu jew atmosfera inerta. Il-ħelsien mill-istress tipikament jitwettaq fir-reġjun ta '540 - 650 grad , ferm taħt it-transus beta, sabiex l-istruttura fina alfa+beta prodotta mill-manifattura tat-tubi tiġi ppreservata. Kwalunkwe trattament bis-sħana 'l fuq mit-transus iħaffef l-istruttura u jnaqqas id-duttilità.

Kunċetti Żbaljati Komuni u Limiti tal-Għażla

Gr9 mhuwiex sostitut għal Ti-6Al-4V fejn hija meħtieġa saħħa statika għolja. Għal fittings strutturali u parentesi l-grad ta 'saħħa ogħla jibqa' l-għażla normali.

It-tubu Gr9 mhuwiex interkambjabbli ma 'folja Gr9 jew bar għal skopijiet ta' disinn. Il-proprjetajiet huma stabbiliti fuq il-forma tal-prodott u l-istandard tal-prodott applikabbli, u t-tolleranzi tat-tubi u r-rekwiżiti tat-test huma differenti minn dawk għall-pjanċa jew il-bar.

Servizz fit-tul-fl-arja f'temperatura għolja huwa limitat mill-assorbiment tal-ossiġnu u t-tkabbir tal-iskala; il-liga m'għandhiex tintuża barra l-firxa tat-temperatura kwalifikata għall-applikazzjoni.

Ix-xogħol kiesaħ imwettaq waqt il-liwi jgħolli s-saħħa lokali u jbaxxi d-duttilità lokali. Fejn parti hija sussegwentement meħlusa mill-istress għal raġunijiet ta 'korrużjoni jew għeja, it-trattament ta' ħelsien għandu jkun kompatibbli mat-tempra tat-tubu speċifikata.

FAQ

Q: X'inhu titanju Gr9?
Gr9 huwa Ti-3Al-2.5V, UNS R56320, liga tat-titanju alpha + beta b'saħħa tat-tensjoni minima ta 'madwar 620 MPa fil-kondizzjoni ittemprat, użata ħafna għal tubi idrawliċi aerospazjali.

Q: X'inhi d-differenza bejn it-titanju Gr9 u Grad 2?
Il-Grad 2 huwa titanju kummerċjalment pur b'saħħa aktar baxxa iżda formabilità u weldjabbiltà aħjar. Gr9 huwa liga u sinifikament aktar b'saħħtu, għalhekk jintuża fejn il-pressjoni interna u l-piż imexxu d-disinn.

Q: Liema standard ikopri tubi Gr9?
ASTM B338 tkopri tubu ta 'liga tat-titanju mingħajr saldatura u wweldjat, inkluż Grad 9; bar u stokk tal-forġa għall-fittings huma koperti mill-istandards tal-prodott tat-titanju korrispondenti, bi speċifikazzjonijiet aerospazjali li jżidu rekwiżiti ta 'spezzjoni u ndafa.

Q: It-tubu Gr9 jista 'jiġi mgħawweġ kiesaħ?
Iva, it-tubu tal--ħajt irqiq Gr9 huwa regolarment mgħawweġ fil-kesħa. Appoġġ intern u raġġ tal-liwja kkontrollata huma użati biex jillimitaw l-ovalità, u springback huwa kkumpensat fl-għodda.

Q: Għaliex il-weldjaturi Gr9 għandhom ikunu jleqqu?
Il-kulur fuq weldjatura tat-titanju jindika kontaminazzjoni ta 'l-ossiġnu u nitroġenu tal-wiċċ, li embrittles il-ġonta. Il-kriterju ta' aċċettazzjoni huma weldjatura bil-fidda u żona-affetwata bis-sħana.

Q: Gr9 huwa adattat għal servizz ta'-temperatura għolja?
Jintuża f'firxa wiesgħa inkluż servizz idrawliku krijoġeniku u sħun, iżda l-espożizzjoni kontinwa għall-arja f'temperatura għolja hija limitata mill-ossidazzjoni u t-tixrid tal-ossiġnu fil-metall.