Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析

裴会平, 刘冬, 姚利盼, 邵天敏, 刘巧沐, 刘亮亮, 陈乾明

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (01) : 28-44.

Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析

  • 裴会平, 刘冬, 姚利盼, 邵天敏, 刘巧沐, 刘亮亮, 陈乾明
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摘要

Ti2AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。

关键词

Ti2AlNb / 航空发动机 / 减重 / 材料特性 / 加工工艺

中图分类号

V263 / TG146.23

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裴会平, 刘冬, 姚利盼, 邵天敏, 刘巧沐, 刘亮亮, 陈乾明. Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析. 材料工程. 2025, 53(01): 28-44

基金

科技部十四五国家重点研发计划项目(2021YFB3702601)

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