美国F-35战斗机结构用钛材

钛合金主要用于飞机及发动机的制造材料，如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、发动机罩、排气装置等零件以及飞机的大梁隔框等结构框架件。航天器主要利用钛合金的高比强度，耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。 70年代起，民用机开始大量使用钛合金，如波音747客机用钛量达3640公斤以上占机重28%。随着加工工艺技术的发展，在火箭、人造卫星和宇宙飞船上，也用了大量的钛合金。

F-35 战斗机是由美国洛克希德· 马丁公司负责研制、多国参与的项目，A型飞机于2006年12月15日首飞。F-35 战斗机在追求飞行性能、可操纵性和成本等诸因素达到平衡的同时，最大程度地降低成本。F-22 追求的是最高性能，而F-35 追求的是最低成本，并不热衷全是技术上的创新。F-35 在外形上与F-22 相似，具有梯形单中翼、水平的安定面及向外倾斜的垂尾，由于F-35 不像F-22 需要超音速巡航，所以在机身构件选材方面可适当降低其技术先进性，通盘考虑其制造成本。

在F-22 上一些承力大型钛合金隔框都是用锻件制成的整体，其中最重的钛合金锻件重量近3000kg，尺寸3.81m×3.17m，切削加工后的成品件只有150kg。而在F-35 飞机上，位于机翼承力结构前缘处的1 个隔框尺寸比F-22 的还要大，为4.1m×2m，是目前最大的飞机隔框整体件，是用钛合金锻件切削加工而成的。为了降低成本，F-35 飞机采用与F-16 飞机相同的成本控制及选材原则，更多的机身隔框采用先进铝合金材料，碳纤维/ 环氧复合材料以及铝- 锂合金材料，在综合性能不过多降低的前提下，成本降低至钛合金材料的1/4。F-35 战斗机机体结构中，铝合金占19%、钛合金占20%、钢占7%、复合材料占31%、其他材料占23%。有报道称，洛克希德·马丁公司计划采用SiCf/Ti 复合材料制造F-35 战斗机的起落架部件。