浅析钛合金焊接技术在飞机生产中的应用问题

，机械连接的承载能力则不如焊接结构。相比于机械连接，对接接头的应力集中系数较低，机械连接的应力集中系数要高于3，相关专家进行研究，对接接头当量应力集中系数对于表面磨削后的钛合金来说，其高能束焊当量应力集中系数低于1.5，氩弧焊低于2。所以，相比于机械连接，对接接头的疲劳性能较高。 　　第二，材料利用率大大提高，有效代替整体锻造。整体锻造技术可以在大型钛合金结构中采用，不断增强锻造能力能够使其成为可能。通过对比分析，锻造+焊接代替整体锻造结构具有明显的技术优势，表现在生产周期、材料利用率、结构重量、以及结构性能方面。相比于锻件，焊接接头强度降低为10%左右。所以，补强应该在薄弱部分处理，包括焊缝经过的筋条、缘条等，在整个结构中，对于应力水平较低的焊接接头来说，应力集中也通过焊后的加工进行消除，这样在倒角或者转角位置则会出现最为薄弱的部位，反而不是焊接接头。这样，整体锻造用焊接结构来替代，则不会造成结构性能方面的影响。 　　分析补强引起结构增重问题，通过某型飞机主承力框的例子进行说明，相比于整体锻造，焊接结构能够增重0.2%，基本可以忽略结构增重问题。对比上述两种工艺的材料利用率和加工周期，可以看出，锻造+焊接的技术优势在较为复杂的零件形状中体现较为明显，焊接能够有效使得材料利用率得以提高，但不会使得生产周期缩短。所以，没有降低结构性能的要求下，锻造+焊接替代整体锻造能够有效使得材料利用率有所提高。其中，确定施焊部位则是采用焊接结构的关键所在，另外，还应该具备一定的较高焊接水平和飞机结构设计水平。 　　第三，具有多样化的连接部位结构形式。对于尺寸较大、结构形式复杂的零件，或者无法进行整体锻造和铸造的零件来说，另外，加上相关的运动机构、配合精度、装配空间以及设计空间方面的要求，机械连接无法实现。焊接方法则是在上述情况中最为实用的处理特殊结构的方法，比如，相应的拦阻钩杆、起落架撑杆作动筒、折叠肋等。 　　2 钛合金焊接结构应用发展思考 　　当前的大型军用飞机设计中，往往要求高载荷、高机动性、高可靠性和长寿命的大型构件的设计和制造问题，这样才能满足飞机在不断增大的尺寸和速度方面的要求，所以，一个关键问题就是相关材料的发展以及其加工制造工艺技术。在现代先进飞机的设计中，从80年代以来，引入相关的损伤容限设计、疲劳耐久性分析等新方法和思路。对于钛合金材料应用来说，钛合金焊接结构则是最为重要的研