De aleación de aluminiotiene una serie de ventajas, como baja densidad, alta resistencia, buena resistencia a la corrosión y formabilidad, bajo costo, etc.Tiene una amplia perspectiva de aplicación e irreemplazable posición en la aviaciónEn la aviación, la aleación de aluminio es el material principal para la estructura de la carrocería de los aviones.
Aunque la densidad de la aleación de aluminio es baja, pero su resistencia es relativamente alta, cercana o superior al acero de alta calidad, buena plasticidad, se puede procesar en una variedad de perfiles,con una conductividad eléctrica excelente, conductividad térmica y resistencia a la corrosión, ampliamente utilizado en la industria, sólo superado por el acero.
Según el método de procesamiento, la aleación de aluminio se puede dividir en aleación de aluminio deformada y aleación de aluminio fundido.puede soportar el procesamiento a presiónSe puede procesar en varias formas y especificaciones de aleación de aluminio, principalmente utilizado en la fabricación de equipos de aviación, necesidades diarias,Puertas y ventanas de edificios.
La aleación de aluminio puede ser tratada térmicamente para obtener buenas propiedades mecánicas, propiedades físicas y resistencia a la corrosión.la aleación de aluminio fundido se puede dividir en aleación de Al-Si, aleación de Al-Cu, aleación de Al-mg y aleación de Al-Zn.
El desarrollo de la aleación de aluminio está estrechamente relacionado con el desarrollo de la industria de la aviación.La manivela del motor de avión fabricado por A1-Cu-Mn fue utilizada en los aviones construidos por los hermanos Wright a principios del siglo XXEn 1906, A. Wilm descubrió el fenómeno del endurecimiento por la edad en la serie de aleaciones AI-Cu-Mg, lo que hizo posible que la aleación de aluminio fuera el principal material estructural de los aviones.la aleación de aluminio como el material estructural principal del cuerpo del avión ha entrado en el escenario de la historia.
Resumen del desarrollo de la aleación de aluminio se puede dividir en las siguientes cinco etapas, en diferentes períodos debido a diferentes necesidades, los científicos han estado estudiando la aleación de aluminio de aviación,paso a paso para hacer la aleación de aluminio de aviación realmente utilizado en el desarrollo de aviones.
El período de esta etapa es probablemente desde principios del siglo XX hasta mediados de la década de 1950, cuando el rendimiento de los aviones es relativamente simple y atrasado,y la demanda de rendimiento del material de la aeronave sólo requiere que tenga una alta resistencia estáticaDe esta manera, el peso estructural de la aeronave puede reducirse, mientras que el peso muerto y el alcance de la aeronave pueden aumentarse.y el rendimiento de la aeronave se puede mejorar a partir de estos aspectosDesde el punto de vista de nuestro pensamiento de hoy, esto parece muy simple y sencillo, pero es realmente la única manera de hacerlo en ese tipo de entorno en ese momento.Es bajo el estímulo de esta demanda que los científicos han desarrollado 2014 y 2017 aleaciones de aluminio.
La aleación de aluminio 2014 pertenece tanto a la aleación de aluminio duro como a la aleación de aluminio forjado debido a su alto contenido de cobre, por lo que su resistencia es alta y su resistencia térmica es buena,pero su plasticidad en estado caliente es relativamente pobreLa aleación de aluminio 2014 tiene una buena maquinabilidad, un buen rendimiento de la soldadura por contacto, la soldadura por puntos y la soldadura por rollos, un bajo rendimiento de la soldadura por arco y la soldadura por gas,y puede ser reforzado por tratamiento térmico y tiene efecto de extrusión.
Luego se desarrolló la aleación 2024-T3. En la década de 1930, la aleación 2024 se había utilizado ampliamente en aviones.se desarrolló una aleación de alta resistencia A1-Zn-Mg-Cu 7075 T6Estas aleaciones fueron ampliamente utilizadas en aviones civiles y militares antes de la década de 1960.
Esta fase de demanda comenzó en la década de 1960, cuando los aviones comenzaron a utilizar estructuras de sección transversal gruesa, lo que llevó al problema de la corrosión por estrés del mecanismo de la estructura del avión.El nuevo material de aleación de aluminio no sólo debe cumplir con los requisitos de resistencia estáticaMás tarde, se desarrolló una aleación de aluminio de la serie 7XXX que puede cumplir con el requisito de resistencia a la corrosión.pero el 15% de la fuerza estática fue sacrificada al mismo tiempoEn la década de 1960, las aleaciones 7075-T73 y 7075-T76 se utilizaron ampliamente en aviones.
Durante el período comprendido entre finales de los años sesenta y principios de los setenta, el desarrollo de la aleación de aluminio se vio afectado por el diseño de seguridad ante fallos,y el requisito de alta resistencia a la fractura de los materiales fue aumentando gradualmentePara satisfacer aún más los requisitos de resistencia estructural y resistencia a la corrosión por esfuerzo de la estructura de sección transversal gruesa, se ha desarrollado una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación de.7475 para la fabricación de una aleación deAlcoa Company desarrolló 705 pequeñas aleaciones T74A finales de los años setenta, el diseño de aviones propuso que los materiales estructurales de la fuselaje tuvieran una alta resistencia a la fractura y una excelente resistencia a la fatiga al tiempo que tenían una alta resistencia.
A principios de la década de 1980, debido a la crisis energética y con el fin de mejorar la eficacia de combate de los aviones militares, se plantearon fuertes requisitos de reducción de peso para el diseño de aviones.Además, con el aumento gradual de la aleación Qin y los compuestos de matriz de resina, la aleación de aluminio se enfrentó a grandes desafíos.Todo esto ha estimulado en gran medida el desarrollo de aleaciones de aluminio no tradicionales y aprovechar el potencial de las aleaciones de aluminio tradicionalesEntonces es más difícil para el desarrollo de aleación de aluminio, con el fin de satisfacer las necesidades de rendimiento de los aviones, tenemos que empezar desde el aspecto de la resistencia específica, centrándose en el estudio.
Alcoa desarrolló por primera vez con éxito el estado de tratamiento térmico T77 de la aleación 7150que logró el objetivo de satisfacer la propiedad de corrosión sin sacrificar la resistencia de la aleación en aleación de aluminio por primera vezLuego Alcoa desarrolló con éxito una aleación de ultra alta resistencia 7055-T77 y una aleación 2524-T3 con excelentes propiedades de fatiga.La aparición de estas aleaciones de aluminio de alto rendimiento ha promovido en gran medida la aplicación y el desarrollo de aleaciones de aluminio de aviación.
Desde principios de la década de 1990 hasta la actualidad, debido al fin de la Guerra Fría, tanto los aviones militares como los civiles deben reducir los costos.El objetivo inicial es reducir el coste estructural en un 25% sin cambiar el diseño estructural existente del aviónPara lograr este objetivo, los principales trabajos realizados en los países occidentales son los siguientes: componentes estructurales ensamblados por piezas de trabajo mecanizadas integrales en lugar de forjas o múltiples piezas,envejecimiento a alta temperatura de las alas y formación súperplástica rápida de aleación de aluminio de alta resistencia, investigación sobre tecnología de soldadura de aleación de aluminio y aleación de aluminio soldables, fabricación de componentes complejos con piezas fundidas de alta calidad para reducir el peso estructural y el coste de fabricación,Realizar la investigación de aleaciones de aluminio de bajo coste y de alto rendimiento y compuestos de matriz de aluminio.
Mirando hacia atrás, el desarrollo de la aleación de aluminio de aviación en China obviamente se queda atrás de los países extranjeros.Desde finales de los años 70 hasta mediados de los 80., comenzamos a estudiar la resistencia a la corrosión; desde finales de 1980 hasta mediados de 1990,comenzamos a perseguir las propiedades integrales de la aleación de aluminio y la brecha entre China y los países extranjerosDesde mediados de la década de 1990 hasta la actualidad, hemos estado estudiando la aleación de aluminio de alta pureza.
(1) comenzar relativamente tarde.
(2) la base de la investigación de materiales, la falta de innovación en el desarrollo de aleaciones.
3) La transición de la investigación a la aplicación es lenta.
(4) el sistema de materiales de aleación de aluminio para la aviación es incompleto y la norma de materiales no es perfecta.
Sin embargo, todavía tenemos que desarrollarnos en el futuro, y no podemos pararnos en nuestro estado atrasado todo el tiempo.bajo coeficiente de peso de la estructuraCon el aumento de la velocidad de los aviones, los problemas de sobrecarga y calentamiento aerodinámico de los aviones se harán prominentes.0, la temperatura del punto de parada del Fhand A-22 es de 121 grados centígrados, mientras que cuando el avión está buceando y maniobrando, la temperatura del punto de parada puede alcanzar M2.5Esta temperatura es la temperatura límite para la piel de aleación de aluminio utilizada actualmente, y existe un peligro oculto de inseguridad.
En el aspecto de la tecnología de fabricación de bajo coste de la aleación de aluminio, los principales trabajos realizados en la actualidad son los siguientes: en primer lugar, el envejecimiento y el envejecimiento de la aleación de aluminio.Formación de envejecimiento, también conocido como creep forming o creep aging forming, es una tecnología desarrollada para reducir en gran medida el coste de fabricación de los aviones.el rendimiento de soldadura de la aleación de aluminio es generalmente pobrePor último, se han desarrollado nuevos métodos de soldadura, como la tecnología de soldadura por fricción y demás.
