【 紧固件产业 紧固件杂志 】钛合金紧固件是当今紧固件制造领域内技术含量最高的产品种类，也是中国紧固件行业增加产品技术含量，实现转型升级的重点选择目标之一。应用钛合金紧固件产生的减重效果，对提高飞机和航天器的推进力、增加射程、节省燃料、减少发射费用等都将产生巨大的效应。

钛及其合金由于具有密度小（4.51g/cm3）、强度高（有的达到1000MPa）、比强度大，且高低温性能（-250℃～500℃）与抗疲劳性能（疲劳极限是钢的两倍）优异等特点，所以非常适合在飞机、导弹、火箭等高速飞行器上使用。应用钛合金紧固件产生的减重效果，对提高飞机和航天器的推进力、增加射程、节省燃料、减少发射费用等都将产生巨大的效应。在现代飞机制造中，一架飞机所用的连接紧固件少则几十万件，多则几百万件。钛合金紧固件占其中螺纹紧固件的比例高达90%。钛合金紧固件已成为当今最重要的“航太紧固件”品种。

1. 钛合金紧固件的市场前景

钛合金紧固件具有优异的耐腐蚀性能，特别是它的正电位性能恰好与碳纤维复合材料相匹配，有效地防止了紧固件的电偶腐蚀。因此不仅钛结构、铝结构，甚至一些复合材料的连接也可采用钛合金紧固件。这一特性是任何其他材料所无法取代的，这也是钛合金紧固件迅速发展、用量逐年增加的另一个原因。钛合金紧固件不仅在航空、航天领域具有旺盛的需求，而且在舰船制造（含潜艇等）以及石油、化工、轻工、电力、冶金等一些存在重腐蚀环境的工业领域具有巨大应用潜力。

航海设备制造领域

由于钛的抗海水腐蚀能力比所有金属都好，故在静止或高速流动的海水中均具有特殊稳定性。此外，用钛合金制成的紧固件非常适合在潜艇、军舰、民用船只以及海水淡化装置上应用。

重腐蚀环境的工业领域

在石油、化工、冶金、电力等工业的有关设施、设备中，紧固件和连接件不仅要承受一定的载荷，还会受到多种酸、碱介质的强烈腐蚀，工作条件十分苛刻，使用钛合金紧固件则是最佳选择。因为，钛在高温湿氯气环境中具有极强的耐腐蚀性能。比如，钛在常温氯水中，腐蚀速率为0.000565mm/a；在80℃的氯水中，腐蚀速率为0.00431mm/a；在95%的湿氯水中，腐蚀速率为0.00096mm/a。故钛合金紧固件是取代不锈钢紧固件的最佳替代品。

医疗与医药生产领域

由于钛能够抵抗人体内部的液腐蚀，无磁，且具有良好的生物相容性，对人体无害，所以钛合金紧固件被愈来愈多地应用于制药设备、医疗器械、手术器械和人造骨骼。高档体育器材领域

在高档体育器材（如高尔夫球杆）、高档自行车及高档轿车制造领域，钛合金紧固件均有相当可观的应用前景。据初步统计，2010年我国仅汽车、摩托车的用钛就达到近8000t。由于汽车工业是紧固件产品的最大用户，其需求量约占紧固件总销售的18%-20%。因此，进一步拓展汽车用钛合金紧固件的市场空间具有重大意义。

2011年作为七大战略性新形产业之一的钛材及钨深加工产品（硬质合金）已确定入选国家级新材料目录。如今全球钛产品都在挖掘新应用领域，未来将向汽车、能源电力、体育休闲、医疗等领域不断深入。预计到2013年，新应用领域用钛量由占世界钛加工材总量的1.5×10 5 t的10%，提高到20%甚至更多。

2. 航空钛合金紧固件品种

钛合金紧固件抗拉强度一般为1000～1500MPa，相当于30CrMnSiA钢调质后的强度级别，钛合金紧固件的抗剪强度与合金钢也属同一等级，但密度仅为钢的58%。因此，在国外先进飞机上，30CrMnSiA钢紧固件已基本上由钛合金紧固件代替。由于比强度较高（可达高强铝合金的比强度），耐温达350℃。现代飞机材用多种钛合金紧固件，主要有普通钛螺栓、干涉螺栓、特种螺栓等。

普通钛紧固件主要有：普通钛螺栓、高锁螺栓、艾迪螺栓系统等。

普通钛螺栓：按头型分为沉头（100°、130°）螺栓、六角螺栓、十二角螺栓、十二角法兰螺栓等。100°沉头螺栓有多种槽形，如菲利普十字槽、高扭矩十字槽、三翼槽、高扭一字槽等等。杆径有间隙型的、干涉型的。

高锁螺栓：它是一种可单面安装的螺纹紧固件，是飞机上大量使用的紧固件之一。按受力可分为抗拉型、抗剪型。螺栓有100°沉头和平凸头、抗剪型用铝高锁螺母，抗拉型螺栓采用不锈钢螺母。杆径分为间隙型的、干涉型、短螺纹干涉型。螺母按用途分为普通高锁螺母、密封高锁螺母（内有尼龙垫圈）、自对中高锁螺母。

艾迪螺栓紧固系统：是第四代螺母系统，其螺栓的螺纹上带有五个槽，螺母上带有三个凸起，凸起在套筒作用下起驱动螺母，还起到安装完毕时夹层达到一定的预载荷后填充到螺栓的螺纹槽中的作用。该系统的载荷可控制，不易损伤零件，适宜于复合材料的连接。

干涉紧固件：现代飞机疲劳寿命要求越来越高，军用飞机寿命5000～8000飞行小时；民用飞机50000飞行小时。因此，需使用除孔壁强化外的干涉配合连接来提高结构的疲劳寿命。在民用飞机上，几乎100%的不可拆卸的抗剪紧固件都采用了干涉配合技术。金属结构使用的干涉紧固件，如MD销钉、干涉高锁螺栓、70°干涉螺栓、干涉环槽钉等，可采用铆枪或拉枪两种方法安装。在复合材料上采用带衬套的干涉环槽钉及近年来发展的HI-LEX紧固件系统。