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中國民用航空的飛機幾乎依賴于進口,其中干線客貨運飛機主要由空客和波音壟斷,支線航空的客貨飛機主要是加拿大航空和巴西航空的客機所壟斷。所以,中國航空緊固件市場在過去的數(shù)年時間內一直集中在中國的軍用航空市場,民用航空緊固件市場仍然被國際大型緊固件制造商所占據(jù)。
目前國產C919大型客機的單機緊固件使用量約在109萬件左右,其中鈦合金緊固件約為20萬件。綜合計算可以得出每架C919客機的緊固件使用價值約為2000萬元,預計C919緊固件的年需求量在20億元以上。
緊固件,是作緊固連接用且應用極為廣泛的一類機械零件,航空航天緊固件是指應用在飛機、衛(wèi)星、火箭等航空航天飛行器上的緊固件。航空航天緊固件行業(yè)產業(yè)鏈上游主要包括鈦合金、耐高溫合金、高鎳基合金、鋁合金、不銹鋼等原材料,下游主要為航空航天領域,下游需求變化也會影響航空航天緊固件的消費量。航空航天緊固件主要應用于電子系統(tǒng)、發(fā)動機、結構體等。在飛機制造和維修的實際應用中,由于飛機的生產和維修是通過施加壓力和不施加壓力的過程來進行的,所以緊固件的作用不僅僅是將飛機各部件的結構連接在一起。
調查顯示:航空緊固件特指使用在航空工業(yè),使用特定材料加工有特殊性能或用途能滿足需滿足航空特殊技術要求的緊固件。其中,使用在航空飛機上的緊固件是最具代表性的,現(xiàn)代飛機的大部分結構都是使用緊固件,將組成飛機的零件、組件、部件連接成整體,其使用量和飛機的大小及結構有著比較大的關系?,F(xiàn)代飛機所用的緊固件的總重量可占飛機總重的5%-6%,一架中型飛機上的各類緊固件可達200萬到300萬個。
目前全球對航空航天緊固件的需求主要集中在北美、歐洲、亞洲三大市場且應用于航空航天等領域的高強度、高精度和高附加值的生產。專用緊固件生產也主要集中在北美、歐洲等發(fā)達國家。其中,美國是全球最大航空緊固件集散地和使用國。全球航空航天緊固件四大制造商分別是美國Arconic(美鋁拆分后的公司)、美國精密金屬零部件公司(Precision Castparts Corp.)、法國LISI公司、臺灣豐達科技。其中前三家企業(yè)市場占有率高達90%以上。
我國緊固件行業(yè)技術水平與國外相比差距仍然較大,主要體現(xiàn)在生產設備和原材料上。我國大部分緊固件生產企業(yè)規(guī)模小、生產技術落后、裝備差、工藝革新慢、表面處理水平較差,導致我國緊固件行業(yè)低水平產品生產能力過剩,而高檔緊固件產品供不應求;另外,國內緊固件用鋼的品種、規(guī)格、質量尚不能完全滿足緊固件行業(yè)的要求,目前僅有少數(shù)企業(yè)能憑借自身較強的綜合實力解決此問題。
LISI公司于18世紀,由幾個家族企業(yè)在法國合并成立,其航空航天業(yè)務主要由16個生產加工廠,主要產品包括各種材料的高鎖螺栓、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和航空航天用結構件產品等。旗下的HI-SHEAR公司,是其高鎖螺栓、高鎖螺母緊固系統(tǒng)的主要研制生產單位,是全球的技術領先者,緊固件業(yè)務占航空航天業(yè)務的總銷售額的90%以上。
智能化技術發(fā)展更快,將得到更多應用推廣,尤其是滿足自動化裝配要求的緊固件,比如可自動裝配的鉚釘、單面螺紋緊固件、鈦合金大底腳抽芯鉚釘?shù)?,能提高裝配質量,同時提升緊固件的安裝效率;另一方面也能更好地滿足航空航天制造商節(jié)約人工成本及工時的要求。
復合材料緊固件具有耐腐蝕性優(yōu)良、強度高的特點。未來,更多復合材料新型緊固件將得到進一步應用,比如襯套螺栓、黏接式托板螺母、雙面埋頭鈦鈮鉚釘?shù)葘⒉捎眯滦吞祭w維材料。以襯套螺栓為例,復合材料襯套螺栓能夠滿足復材翼盒的密封及閃電防護要求,同時能提高混合連接的疲勞性能。
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