飞机上常用合金材料及其腐蚀防护

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飞机铝合金零件腐蚀机理与防护

飞机铝合金零件腐蚀机理与防护

据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构成。

铝合金构件的损伤形式有多种,如疲劳断裂、裂纹、变形、磨损等,其中腐蚀是最常见的损伤形式之一。

由于腐蚀造成的事故占飞机全部损伤事故的20%,这个问题在老龄飞机上变现的尤为突出。

由于腐蚀问题的存在,往往缩短飞机结构件的使用寿命,甚至还危及飞行安全。

如1988年Aloha航空公司的波音737飞机发生空中事故,经过事故调查后认为:由于机身增压舱纵向蒙皮搭接接头处一排铆钉孔,在服役的热带海洋环境和循环增压载荷作用下,引起了不可检测的多条腐蚀疲劳裂纹,从而引起事故。

因此,腐蚀问题不容忽视,这就需要我们在航空维修过程中加强检查与控制。

飞机结构件的腐蚀是飞机在使用环境中随着时间推移而发生的化学累积性损伤。

作为电化学反应,必须同时具备三个条件才能发生,即活性金属、腐蚀环境(介质)和导电通路。

同时,它又作为与时间有关的损伤,需要一定时间的累积才能发生,并且要求在一定的损失范围之内就进行维护和修理。

一般民航和军航的飞机维修规定:腐蚀损失深度不超过蒙皮厚度的10%。

腐蚀的种类很多,通过对飞机铝合金材料构件腐蚀情况的统计和分析得知,点蚀、剥蚀缝隙腐蚀这三类是腐蚀的主要表现形式。

其中,点蚀改变飞机结构的应力分布,引起局部应力集中,从而形成腐蚀疲劳裂纹;剥蚀和缝隙腐蚀使蒙皮、桁条等构件的厚度减薄,大大降低材料的强度,增大应力,最终导致构件裂纹,甚至断裂。

在飞机结构修理中,构件中存在应力腐蚀裂纹是一个常遇到的实际问题。

例如,1L-18飞机上翼面处的大量B94铝合金铆钉产生了应力腐蚀裂纹。

应力腐蚀裂纹通常都很小,宽度较窄,没有引起人们注意的特征,又因常被腐蚀产物覆盖,所以很难发现,有时需要采用无损探伤技术进行检查。

构件发生应力腐蚀断裂时,常常是在事先没有明显预兆的情况下突然发生,因此对飞机的飞行安全危害较大。

一般来说,腐蚀坑洞是应力腐蚀裂纹的主要萌生源。

7075铝合金材料知识

7075铝合金材料知识

7075铝合金材料知识7075铝合金是一种常见的高强度铝合金材料,由铝、锌、镁和铜等元素组成。

它具有优良的机械性能、耐腐蚀性和焊接性能,被广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电子产品和体育器材等领域。

7075铝合金的强度高于一般铝合金,其抗拉强度超过570MPa,属于超高强度铝合金。

这一特点使得7075铝合金在航空航天领域得到广泛应用。

航空器的结构部件需要具备良好的强度和刚度,7075铝合金能够满足这些要求。

同时,7075铝合金具有较低的密度,能够减轻飞机的自重,提高燃油效率。

此外,7075铝合金还具有优良的耐磨性和耐蚀性,能够在恶劣的外部环境下长期使用。

在汽车领域,7075铝合金也得到了广泛应用。

汽车零部件需要具备较高的强度和轻量化的特点,以提高汽车的性能和燃油效率。

7075铝合金的高强度和轻质特性使其成为制造汽车发动机零部件、底盘和车身结构的理想选择。

此外,7075铝合金还具有良好的耐腐蚀性,能够抵御汽车在恶劣环境下的腐蚀,延长使用寿命。

除此之外,7075铝合金还被广泛应用于船舶制造。

船舶需要承受海洋环境的腐蚀和大风浪的冲击,对材料的强度和耐腐蚀性提出了较高要求。

7075铝合金具有优异的抗腐蚀性能和高强度,能够满足船舶结构部件的要求。

在电子产品领域,7075铝合金常被用于制造高性能的电子外壳。

电子产品需要具备良好的防护性能和散热性能,7075铝合金具有良好的导热性能和抗腐蚀性能,能够满足这些要求。

此外,7075铝合金的高强度和轻质特性也有助于减小电子产品的体积和重量。

在体育器材领域,7075铝合金常被用于制造登山杖、高尔夫球杆和自行车车架等产品。

这些器材需要具备较高的强度和轻量化的特点,以提高运动员的使用体验。

7075铝合金的高强度和轻质特性使其成为制造体育器材的理想材料选择。

7075铝合金是一种优异的高强度铝合金材料,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和焊接性能。

它在航空航天、船舶、汽车、电子产品和体育器材等领域得到广泛应用。

航空金属材料

航空金属材料

航空金属材料
航空金属材料是指用于航空航天领域的金属材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀
和耐高温等特点。

航空金属材料的研发和应用对于航空航天工业的发展具有重要意义。

本文将介绍航空金属材料的种类、特点及应用领域。

首先,航空金属材料主要包括铝合金、钛合金和镍基合金。

铝合金具有良好的
加工性能和强度,是常用的结构材料;钛合金具有优异的耐腐蚀性和高温强度,常用于发动机零部件和结构件;镍基合金具有良好的耐热性能和抗氧化性能,适用于航空发动机的高温部件。

其次,航空金属材料具有轻质、高强度、耐腐蚀和耐高温的特点。

轻质是航空
金属材料的重要特征之一,可以减轻飞机的自重,提高飞机的载荷能力和燃油效率;高强度是航空金属材料的另一重要特点,可以保证飞机在飞行过程中的结构安全;耐腐蚀和耐高温性能是航空金属材料在恶劣环境下长时间使用的重要保障。

最后,航空金属材料在航空航天领域有着广泛的应用。

在飞机结构中,航空金
属材料被广泛应用于机身、机翼、尾翼等部件的制造;在航空发动机中,航空金属材料被用于制造叶片、轴承、外壳等部件;在航天器制造中,航空金属材料也扮演着重要的角色。

总之,航空金属材料是航空航天工业中不可或缺的重要材料,其种类繁多,性
能优异,应用广泛。

随着航空航天技术的不断发展,航空金属材料的研发和应用也将不断取得新的突破,为航空航天事业的发展注入新的动力。

航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能研究

航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能研究

航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能研究引言:航空航天工业是一个对材料性能要求极高的行业。

航空航天常见的金属材料必须具备优异的耐腐蚀性能,以保障飞行器在恶劣环境中的可靠运行。

本文将对航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能进行详细研究,并分析其应用场景。

一、铝合金铝合金是航空航天工业最为常用的材料之一,其轻量化和可加工性能使其成为飞行器制造的首选材料之一。

然而,铝合金耐腐蚀性能的研究一直是一个重要的课题。

1. 铝合金的耐腐蚀性能铝合金的耐腐蚀性能与其合金元素的种类、含量以及铝合金表面的处理方式有着密切的关系。

目前,常见的提高铝合金耐腐蚀性能的方法主要包括表面处理、合金元素控制和防护涂层等。

2. 应用场景铝合金在航空航天工业中广泛应用于飞机机身、燃油系统和其他结构组件中。

其良好的耐腐蚀性能使得飞机在各种天气条件下能够正常运行。

二、钛合金钛合金是航空航天工业中使用较多的一种金属材料。

其优异的强度和轻量化特性使得钛合金在制造飞行器时具有重要的地位。

1. 钛合金的耐腐蚀性能钛合金具有良好的耐腐蚀性能,主要得益于其表面形成的氧化物膜。

这一氧化物膜能够有效抵御各种腐蚀介质的侵蚀,从而保护钛合金本身不受损伤。

2. 应用场景钛合金广泛应用于飞机发动机、机翼等部件中。

其优异的耐腐蚀性能和高温性能使得飞机能够在极端条件下安全运行。

三、不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性能极佳的金属材料,在航空航天工业中有着重要的应用。

1. 不锈钢的耐腐蚀性能不锈钢由于含有一定比例的铬元素,使得其表面能够形成致密的氧化膜,有效保护不锈钢内部不被腐蚀。

不锈钢的耐腐蚀性能远远超过其他常见的金属材料。

2. 应用场景不锈钢在航空航天工业中主要应用于飞机内部的燃油储存和输送系统、各种管道以及其他关键设备上。

其优异的耐腐蚀性能保证了飞机运行的安全和可靠性。

四、镍基高温合金镍基高温合金是航空航天工业中需求量较大的一种材料。

其在高温环境下具备优异的性能,能够满足飞行器在高温下的工作需求。

五种常见的航空器件材料及其在航空航天行业中的应用效果

五种常见的航空器件材料及其在航空航天行业中的应用效果

五种常见的航空器件材料及其在航空航天行业中的应用效果航空航天行业对材料的要求非常高,因为航空器件必须在极端的条件下保持稳定和可靠。

本文将介绍五种常见的航空器件材料以及它们在航空航天行业中的应用效果。

1. 高温合金高温合金是一种能够在高温环境下保持力学性能的材料。

它主要由镍、铁、钴等金属元素组成,并添加了一定比例的铝、钛和其他合金元素。

高温合金广泛应用于航空发动机的涡轮叶片、燃烧室和涡轮盘等部件中。

这些部件在运行过程中需要承受高温和高压的条件,而高温合金具有优异的耐高温性能和抗氧化性,能够保证航空发动机的稳定运行。

2. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成,具有轻质、高强度、高刚度和抗腐蚀等优点。

因此,碳纤维复合材料广泛应用于航空航天行业中的结构件,如飞机机身、机翼和升降舵等。

相比传统的金属结构材料,碳纤维复合材料具有更高的强度和刚度,同时能够减轻航空器的重量,提高燃油效率。

3. 铝合金铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料,具有良好的可锻性和可加工性。

在航空航天行业中,铝合金被广泛应用于飞机的机身结构、外壳、翼梁等部件。

由于铝合金的密度相对较低,使用铝合金材料能够减轻飞机的重量,提高燃油效率。

此外,铝合金还具有较好的抗腐蚀性能,能够在恶劣的大气环境下保持稳定。

4. 钛合金钛合金是一种具有优异力学性能和抗腐蚀性的材料。

在航空航天行业中,钛合金被广泛应用于飞机的结构部件、发动机部件和航天器的外壳等。

钛合金具有较低的密度和较高的强度,能够减轻航空器的重量,并提高其耐久性和可靠性。

此外,钛合金还具有良好的抗腐蚀性能,在恶劣的外部环境中表现出色。

5. 高分子复合材料高分子复合材料是一种由高分子基体和增强纤维(如玻璃纤维、碳纤维)组成的材料。

它具有较高的强度和刚度,并且重量较轻。

在航空航天行业中,高分子复合材料被广泛应用于航天器的结构件、航空器的内饰和飞机的轻质部件。

高分子复合材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够满足航空器在极端条件下的使用要求。

航空金属材料

航空金属材料

航空金属材料
航空金属材料是指在航空航天领域中广泛应用的各种金属材料,包括铝合金、
钛合金、高温合金等。

这些材料具有轻量、高强度、耐高温等特点,能够满足飞机、航天器等飞行器对材料性能的高要求。

首先,铝合金是航空领域中最为常见的金属材料之一。

它具有良好的加工性能
和焊接性能,密度低、强度高,适用于制造飞机的机身、翼面等结构部件。

铝合金的优点在于其重量轻,能够减轻飞机的整体重量,提高飞行性能和燃油经济性。

其次,钛合金是另一种重要的航空金属材料。

它具有优异的耐腐蚀性能和高强
度重量比,适用于制造飞机的发动机零部件、起落架等重要部件。

钛合金的耐高温性能也使其成为航空发动机的理想材料,能够承受高温高压的工作环境,保障发动机的安全可靠运行。

另外,高温合金是航空航天领域中使用广泛的特种金属材料。

它具有优异的高
温强度和抗氧化性能,适用于制造航空发动机的涡轮叶片、燃烧室等部件。

高温合金能够在高温高压的工作环境下保持稳定的性能,是保障飞机发动机安全运行的重要材料。

总的来说,航空金属材料在航空航天领域中发挥着重要作用,它们的优异性能
保障了飞机、航天器的安全可靠运行。

随着航空航天技术的不断发展,对材料性能的要求也越来越高,航空金属材料的研发和应用将会迎来更大的挑战和机遇。

希望未来能够有更多新材料的涌现,为航空航天领域的发展注入新的动力。

航空航天(飞行器机身用)材料性能汇总

航空航天(飞行器机身用)材料性能汇总

航空航天(飞行器机身用)材料性能汇总飞机是人们生活中经常使用到的交通工具,它的结构复杂,所用到的材料也是范围广泛。

谈到飞机机身用材料大体可分为两类:合金材料和高分子复合材料。

飞机上的合金材料主要有铝合金、镁合金、钛合金和镍钼钨合金等,其中铝合金材料占飞机用料50%~70%,镁合金材料占飞机用料5%~10%,现代化的飞机,钛合金的用量比重越来越大,而镍钨钼合金则用于飞机发动机。

1、铝合金铝是一种轻金属,比重2.7左右。

由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好。

飞机越轻,飞的越高、越快、越远,装载量越大。

但是铝的强度低,好在飞机不是拖拉机,它在空中飞行,不会碰到别的物体,所以,飞机的蒙皮大部分是用铝合金压制的,还有前机匣,飞机框架,肋条等。

纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ=32%~40%,ψ=70%~90%),易于加工,可制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。

通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。

添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达24~60kgf/mm2。

这样使得其“比强度”(强度与比重的比值σb/ρ)胜过很多合金钢成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。

采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。

铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。

2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝合金制作的。

飞机上常用合金材料及其腐蚀防护探究

飞机上常用合金材料及其腐蚀防护探究

飞机上常用合金材料及其腐蚀防护探究摘要:随着空运技术逐渐成熟。

我国目前空运也加入整体运输体系,而作为空运技术的核心硬件,飞机的安全性成为我国运输业急需解决问题之一。

而飞机所采用的常用合金材料,所要面临的金属腐蚀问题,如何防护也成为目前重要待解决问题之一。

关键词:飞机常用合金材料,腐蚀,腐蚀防护。

第1章绪论飞机运载过程中,长时间处于滞空状态,保证其工作期间的安全性,必不可少的一个环节就是对其硬件上的质量保障,以及飞机常用合金材料在面对多种环境影响情况下,是否能确保飞机安全运载。

1.1耐蚀性概述耐蚀性即飞机常用合金材料在受到外界因素影响时,抵抗其侵蚀的能力。

腐蚀过程涉及到的因素较多,光照强度,温度,湿度等一系列自然因素均会对合金造成一定程度的影响,也正因如此,做好飞机上合金材料的保护措施可以在极大程度上保证飞机整体的安全性。

1.2铝合金的腐蚀防护技术铝合金作为近代发展的产物之一,由于其自身优异的性能,并且适应于大量产业行业,是我国目前重要金属之一。

但铝合金与其他金属一样,在自然环境影响下,也会产生一定程度上的腐蚀现象,根据其自身的化学变化,涂层保护成为其重要防护技术,而该技术主要分为三部分,第一部分即转变层,使合金表面转变为耐腐蚀性较高的外界接触层面。

第二部分是铝合金的底漆部分,其主要作用是提高铝合金本身的耐腐蚀性。

第三部分是铝合金面漆层,主要作用是提高其对温度的适应性,并且具有一定的装饰效果。

1.3飞机上常用合金的腐蚀现状及存在形式飞机主体构造多半采用合金材料,这其中包含了飞机骨架,蒙皮,以及大部分结构零件等多方面。

由此可见,合金腐蚀情况对于飞机而言,危害性极大。

一旦飞机主体出现问题,飞行安全隐患极大程度增加,甚至造成重大安全事故。

同时还会影响到飞机的正常使用以及维护。

1.4研究内容及目标通过比对合金材料耐腐蚀性,综合考虑飞机常用合金的安全性,其具体研究内容是:通过实验对比各种金属材料以及合金材料在相同环境下,耐腐蚀性程度。

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飞机上常用合金材料及其腐蚀防护【摘要】本论文主要阐述了新型合金材料在飞机结构上的应用及其腐蚀防护系统,首先从新型合金材料及其在飞机结构中的应用开始,主要介绍了铝合金、镁合金、钛合金和超高强度钢;其次详细介绍了飞机的使用环境对主要结构部位的腐蚀特性;最后引申到几种常见合金材料的腐蚀与腐蚀防护。

关键词:常用合金材料、铝合金、镁合金、钛合金、超高强度钢、飞行环境、腐蚀、防护目录绪论 (3)1.常用合金材料及其在飞机结构中的应用 (4)1.1铝合金 (4)1.1.1硬铝合金 (4)1.1.2超硬铝合金 (4)1.1.3锻铝合金 (4)1.1.4防锈铝合金 (5)1.1.5高纯高韧铝合金 (5)1.1.6铝锂合金 (6)1.2.镁合金 (6)1.3钛合金 (6)1.4超高强度钢 (7)2.飞机的使用环境对主要结构部位的腐蚀特性 (9)2.1飞机的使用环境概述 (9)2.1.1环境因素复杂 (9)2.1.2环境因素是随机变量 (9)2.2飞机主要结构部位的腐蚀特性 (9)2.2.1机身部分 (9)2.2.2机翼部分 (10)2.2.3尾翼部分 (10)2.2.4起落架部分 (10)2.2.5发动机区域 (11)2.2.6发动机主要部件 (11)3.新型合金材料的腐蚀防护 (13)3.1铝合金的腐蚀防护 (13)3.1.1常用铝合金的腐蚀特性 (13)3.1.2常用铝合金的防护系统 (13)3.2镁合金的腐蚀防护 (14)3.2.1常用镁合金的腐蚀特性 (14)3.2.2常用镁合金的防护系统 (14)3.3钛合金的腐蚀防护 (15)3.3.1常用钛合金的腐蚀特性 (15)3.3.2钛合金的表面防护系统 (15)3.4超高强度钢的腐蚀防护 (15)3.4.1常用超高强度钢的腐蚀特性 (15)3.4.2超高强度钢的表面防护系统 (16)结束语 (17)谢辞 (18)文献 (19)绪论高性能飞机结构材料对降低飞机结构质量和提高飞机的结构效率、服役可靠性及延长寿命具有极为重要的作用,是飞机结构材料的主要发展趋势。

轻合金和超高强度钢都是飞机上的主要结构材料。

轻合金和超高强度钢的主要特点都是强度高,综合性能好。

因此,特别适合于飞行器的制造。

铝合金密度小、塑性好,耐腐蚀、易加工、价格低,因此长期以来就是飞机制造的主要结构材料。

钛合金强度大、热强行好,目前越来越多的被用于制造飞机机体和发动机中受温较高的部件。

镁合金比铝合金和钛合金的密度更低,但由于其耐腐蚀性较差和一些其他问题,曾在航空上应用不多,但近年来,由于其性能的大大改善,它在航空上的应用有上升趋势。

超高强度钢主要用于制飞机机体上的主要承力部件,是飞机制造的关键结构材料。

虽然各种新型合金材料的性能在不断地提高,但由于飞机在使用过程中会遇到各种环境因素。

其所处的环境比一般机械更为恶劣,结构材料所遭受的侵蚀行为更为复杂,破坏程度也就更为严重。

因此,在飞机的制造及使用过程中也要做好各种腐蚀破坏的防护工作;从而更好的提高飞机的安全可靠性、各项性能以及寿命。

1.常用合金材料及其在飞机结构中的应用1.1铝合金铝合金由于其性能优良、加工容易、成本低廉等一次列优点,其在飞机结构中的应用仍占有不可取代的优势。

铝合金在目前民用飞机结构上的用量约为(70~80)%,在军用飞机结构上的用量约为(40~60)%。

在B—737客机上,铝合金占机体结构重量的70%。

下面主要介绍变形铝合金在飞机结构上的应用情况。

1.1.1硬铝合金主要是铝—铜系的2A01、2A02、2A10、2A11、2A12、2A16、2B16、2017A、2024等9种合金。

这类合金的的主要特点是:主要合金组元铜、镁在固溶热处理后,溶于铝固溶体中呈饱和或过饱和状态,经过沉淀硬化处理,这些合金的抗拉强度明显提高,而且还具有良好的塑性,广泛用于飞机的承力构件。

在硬质铝合金中,国内飞机上应用较多较广的是2A12合金,欧美等国家应用较多的是同类型的2024合金。

2A12和2024合金具有良好的成型性能,可以生产各种半成品,但以板材和型材用量较多。

2A12合金在飞机上主要用于制造各类型飞机的蒙皮、隔框、翼肋、翼梁和骨架等重要受力构件。

1.1.2超硬铝合金主要是铝—锌—镁—铜系列的7A04、7A09、7075合金,属可热处理强化的高强度变形铝合金,可生产供应各种规格的板材、棒材、型材、厚壁管才、锻件和模锻件。

7A04合金与俄罗斯的B95合金相当,7A09与美国的7075合金相当。

由于国内对7A09合金热处理状态的研究和应用比较成熟,积累了丰富的使用经验,其综合性能优于7A04合金,完全可以代替7A04合金在飞机上大量使用。

7A09合金适宜制造飞机上的重要受力构件,已在歼击机、中程轰炸机、运输机及教练机上,用于制造起落架、机翼前梁、大梁、机身对接框支臂、支柱、隔板、蒙皮、壁板、翼肋、主梁接头、液压系统作动筒等关键件及重要件。

1.1.3锻铝合金这类合金也属于可热处理强化的铝合金,锻铝合金包括3个系列:铝—镁—硅系、铝—铜—镁—硅系和铝—铜—镁—铁—镍系。

铝—镁—硅系的6A02合金具有较高的抗拉强度和屈伸强度,具有较高的塑性和耐腐蚀性,用于制造要求塑性高、耐腐蚀性能好的零件,如直升机的旋翼梁和一些形状复杂的锻件。

铝—铜—镁—硅系的2A50、2B50、2A14、2014、2214合金中,2A50、2B50是中等强度的锻造合金,具有较高的断裂韧度,合金耐腐蚀性能较低,可用于制造飞机的结构中的接头、支架、摇臂等,还可用于制造压气机叶轮、导风叶轮等。

2A14、2014、2214是高强度锻造合金,由于这些合金中的铜含量比2A50、2B50合金的铜含量增加了约一倍,因而这些合金在固溶热处理及人工时效后的强度高于2A50、2B50合金,但耐腐蚀性能低于2A50、2B50合金,因此只适宜制造截面较厚的承受高载荷的零件,如大型框架、外壳等。

铝—铜—镁—铁—镍系的2A70、2168A合金,属热强合金,可在200~250摄氏度下使用,合金中不含锰与铬,无挤压效应,因而在零件各个方向的性能比较一致,常用于制造航空发动机活塞、叶轮、轮盘和压气机叶片等零件。

1.1.4防锈铝合金主要包括不能热处理强化的的铝—锰系3A21合金和铝—镁系5A02、5A03、5A05、5A06、5B05合金,这些合金在退火和冷作硬化状态下应用,具有高塑性、低强度,优良的耐腐蚀性能及焊接性能,通常用于制造焊接油箱、汽油和滑油的导管等零件。

防锈铝合金还包括一个可热处理强化的7A33合金(属铝—锌—镁—铜系),7A33合金在防锈铝合金中强度最高,与2A12合金相当,有优良的耐海水腐蚀性能、较好的断裂韧度、低的缺口敏感性和好的工艺成形性能,适宜制造水上飞机的蒙皮和其他要求耐腐蚀的和高强度的钣金零件,可以部分代替2A12T4合金钣金件。

1.1.5高纯高韧铝合金国内研制并以正式应用在飞机上的又2124、7475、7050合金,2124合金是在2024合金的基础上降低铁、硅杂质含量并采用特殊生产工艺发展起来的,该合金厚板的延伸率和断裂韧度优于2024合金厚板,特别是短横向性能更为突出。

7475合金是在7075合金基础上大幅度降低铁、硅杂质含量,调整合金成分后研制的,主要品种是薄板和厚板,在相同状态下7475合金强度与7075合金相当,但7475合金的断裂韧度远高于7075合金。

7475合金主要用于制造高强度、中等疲劳强度和高断裂韧度的结构件,如机翼蒙皮、机身蒙皮、隔框等。

7050合金的化学成分相对7075合金来说,增加了锌、铜含量,增大了锌镁比,而且显著减少了铁、硅杂质含量。

由于这些成分的改进,使7050合金在保持较高强度水平下,具有韧性好、疲劳强度高和抗应力腐蚀性能优良等综合性能。

7050合金另一个突出的优点是淬透性好,特别适用于制造厚大截面的零件。

7050合金主要用于要求高强度、高应力腐蚀和剥落腐蚀抗力及良好断裂韧度的飞机结构件,如机身框、隔板、机翼壁板、翼粱、翼肋、起落架支承零件和铆钉等。

1.1.6铝锂合金铝锂合金的主要特点是密度低、弹性模量高。

国内研制的8090合金是铝—锂—铜—镁系可热处理强化铝合金,其强度水平与2A14合金相当,密度比2A14降低10%,弹性模量为80GPa,也比2A14提高10%,其板材可用作飞机蒙皮和壁板,挤压型材可用作桁条、加强筋等受力零件。

1.2.镁合金镁合金中主要合金元素是铝、锌、锰等。

铝和锌都能溶于镁中形成固溶体,使合金晶格歪扭而强化,还能与镁形成化合物,使合金可以通过淬火和时效来提高强度和硬度。

锰除了能细化晶粒和提高耐蚀性,还有固溶强化作用。

镁合金按其加工工艺可分为变形镁合金(压力加工镁合金)和铸造镁合金两大类。

变形镁合金用字母“MB”后面加数字表示,数字是合金的顺序编号,例如MB7表示7号变形镁合金;铸造镁合金用字母“ZM”后面加数字表示,数字表示顺序号,例如ZM5表示5号铸造镁合金。

镁合金的热处理和铝合金很相似,但由于合金性质的关系,镁合金热处理强化效果不如铝合金,为此大多数变形镁合金在退火状态下使用。

铸造镁合金一般采用均匀化处理,即将带有粗大夹杂物的铸造金属,进行长时间的加热后用沸水或空气冷却,使夹杂物均匀地溶解在固溶体中,从而提高了力学性能。

目前飞机上使用的变形镁合金有MB1、MB2、MB3、MB8和MB15等数种,其中MB3、MB8属于中等强度,MB15属于强度较高的变形镁合金,MB1、MB2则属于塑性较好的变形镁合金。

变形镁合金长用来制作飞机蒙皮、翼肋、油箱、发动机罩等。

飞机上使用的铸造镁合金有ZM1、ZM2、ZM3和ZM5四种,其中ZM1是飞机上使用最多的一种镁合金。

ZM5是含有铝、锌、锰的铸造镁合金,具有良好的铸造性和高的比强度,不但可铸,还可焊接,用于制作飞机、发动机、仪表及其他结构的高负荷零件,如飞机刹车毂、起落架轮毂、增压机匣、操纵杆等。

1.3钛合金钛合金是航空上的关键结构材料。

钛合金的密度小、强度高、耐腐蚀性好、热强性高,在飞机工业中等到越来越多的应用,特别是用于飞机机体和发动机中要求强度高及热强性好的部位。

钛合金一般分成三大类:α型合金,α﹢β型合金,β型合金。

一般地说,α型合金热强性好、可焊,但热加工困难。

β型合金室温强度高,成型容易,可热处理。

而α﹢β型合金介于两者之间,,可以通过热加工和热处理较大范围地调整其显微组织和性能。

目前,在高温钛合金领域,一些工作温度达到550℃的高铝当量接近α型钛合金和可以在(600~700)℃工作的铝化三钛基高温钛合金以通过长期试车,有望在750℃以上工作的TiAl基高温套合金的研究也取得了较大的发展。

在高强度钛合金领域,TB6和TB5近β和β型钛合金在新一代飞机生产中获得了广泛应用,并出现了强度水平达到1250MPa的新一代高强度合金。

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