鋁合金作(zuò)為(wèi)一種較為(wèi)成熟的輕質(zhì)高強合金材料,在航空航天中(zhōng)的使用(yòng)量巨大,鋁合金材料一般作(zuò)為(wèi)結構、材料使用(yòng),比鋼有(yǒu)更高的比強度和更優異的加工(gōng)性能(néng)。航空航天領域主要發展高強、高韌性和耐腐蝕性強的鋁合金材料以滿足航空航天嚴苛的使用(yòng)條件。在輕質(zhì)高強鋁合金的發展應用(yòng)過程中(zhōng),應力腐蝕問題是伴随鋁合金的整個應用(yòng)發展史之中(zhōng)的主要問題,如何削弱或延緩高強度鋁合金在使用(yòng)過程中(zhōng)的應力腐蝕問題,成為(wèi)鋁合金應用(yòng)過程中(zhōng)的主要難題。
鋁合金材料是确保飛機安(ān)全飛行的重要部件材料,性能(néng)優異的高強鋁合金主要應用(yòng)在航空航天及軍事領域,因為(wèi)航空航天及軍用(yòng)類産(chǎn)品對減重的要求極高,高比強度的材料是航空航天的優選材料。
高強鋁合金材料在波音747客機上的應用(yòng)主要是采用(yòng)7075T6和2024T3材料較多(duō);在波音777客機上采用(yòng)的主要鋁合号為(wèi)7055T77、7150T77和2X24T3;在空客A380上用(yòng)的先進鋁合金7055/7449/7085/2024/6013/5076 等合金,下機身壁闆及上機身壁闆都采用(yòng)了鋁合金材料,其他(tā)大部分(fēn)則是采用(yòng)碳纖維複合材料進行減重。國(guó)産(chǎn)大飛機ARJ21中(zhōng)主要應用(yòng)的鋁合金材料牌号主要為(wèi) 2X24、7050、7175、7075等。不管在民(mín)機還是軍機中(zhōng)用(yòng)材結構比例仍然主要以鋁合金材料為(wèi)主,鋁合金在材料成本、工(gōng)藝穩定性、綜合力學(xué)性能(néng)等方面仍具(jù)有(yǒu)不可(kě)替代的優勢。 航空領域飛機的鋁合金應用(yòng)牌号及熱處理(lǐ)狀态彙總見下表
鋁合金在航空航天領域的運載火箭上應用(yòng)較多(duō),主要牌号是7075、20X4、2219等,發動機裝(zhuāng)置、主體(tǐ)部件、旋轉台、遙控部分(fēn)等主要是鋁合金7075,如液氧槽主要為(wèi)2219,20X4主要用(yòng)于衛星流線(xiàn)型外罩和控溫閥部件等。此外,載人飛行器的骨架是2024和7075鋁合金制作(zuò)而成,因為(wèi)這2種鋁合金強度高,質(zhì)輕,厚度薄。鋁合金闆材在這些物(wù)體(tǐ)上也屢被運用(yòng),比如防護闆、安(ān)全裝(zhuāng)置、推進器等。
随着高強輕質(zhì)鋁合金材料成型技(jì )術和加工(gōng)技(jì )術不斷發展進步,本體(tǐ)材料性能(néng)不斷得到提升,加工(gōng)成型工(gōng)藝不斷提升,在高端制造業發揮了輕質(zhì)金屬的典型優勢,但是仍然存在一系列的問題,需要在現有(yǒu)基礎上進一步開展如下工(gōng)作(zuò):一是不斷加大高強鋁合金材料科(kē)學(xué)基礎技(jì )術的研發,從材料成分(fēn)組成、熱處理(lǐ)工(gōng)藝、加工(gōng)工(gōng)藝等諸多(duō)方面進行高強鋁合金材料性能(néng)的提升;二是加強對高強鋁合金生産(chǎn)設備的開發研制,使鋁合金的傳統工(gōng)藝向智能(néng)制造工(gōng)藝快速轉變 ;三是加強國(guó)際技(jì )術合作(zuò),借鑒國(guó)外先進的技(jì )術開發經驗及研發理(lǐ)念。
(文(wén)章來源:張麗嬌 中(zhōng)車(chē)工(gōng)業研究院有(yǒu)限公(gōng)司)