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高端鋁合金材料在航空航天領域的應用

時間:2022-06-21 點擊:106次

鋁合金在飛機上主要是用作結構材料,如:蒙皮、框架、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱等。鋁合金在航天航空中的應用開發可分為幾個階段:50年代主要目標是減重和提高合金比剛度、比強度;60~70年代主要目標是提高合金耐久性和損傷容限,開發出7XXX系合金T73和T76熱處理制度、7050合金和高純合金;80年代由于燃油價格上漲而要求進一步減輕結構重量;90年代至今,鋁合金的發展目標是進一步減重,并進一步提高合金的耐久性和損傷容限。例如開發出高強、高韌高抗腐蝕性能的新型鋁合金,大量采用厚板加工成復雜的整體結構部件代替以前用很多零件裝配的部件,不但能減輕結構重量,而且可保證性能的穩定。要實現這一點要開發出低內應力的厚板材料。

鍛件 (3).jpg

鋁合金厚板是現代航天航空工業重要的結構材料,目前發達國家鋁工業界不斷開發出性能優異的新型鋁合金厚板,其中有以下幾種常用合金,其一是7075-T7651鋁合金厚板,它具有高的強度、良好的韌性、抗應力性能和抗剝落腐蝕性能,它屬于鋁-鋅-鎂-銅系超硬鋁合金,其廣泛應用于飛機框架、整體壁板、起落架、蒙皮等。其二是7055超硬鋁合金,它是目前變形鋁合金中強度最高的合金,美國鋁業公司生產的7075-T77合金板材強度比7150的高出10%,比7075高出30%,而且斷裂韌性較好,抗疲勞裂紋擴展能力強。鋁合金厚板作為航天航空用材料具有很好的綜合性能,但也存在淬火殘余應力,殘余應力的存在嚴重影響著材料的后續加工及其應用,尤其是用作承受交變載荷的結構件或在腐蝕環境下工作時,殘余應力是造成材料過早失效甚至造成嚴重事故的一個主要原因。因此研究消除殘余應力的方法是十分重要的。


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