AirwareTM航空航天系列铝合金
2019-01-11 16:23:42
力拓加铝集团加拿大铝业公司全球航空运输及工业事业部(Alcan Global Aerospace，Transport & Industry business unit)致力于发展高附加值的：航空航天铝合金厚板、薄板、挤压材、精密铸件、高性能先进合金(军、民航空器及航天器)，交通运输装备(汽车、各种专用卡车、轨道车辆、船舶舰艇等)及通用工业(半导体器件、太阳能装置等)的这类材料。在其2009年的销售收入中，航空航天工业占42%、交通运输装备产业占37%、通用工业占21%。该事业部下辖8个工厂，其中有两个以生产高品质铝合金厚板为主的法国的伊苏尔(Issoire)铝业有限公司与美国西佛吉尼亚州雷文斯伍德铝业有限公司(Ravenswood)，后者有1台全世界较大的厚板拉伸机。所有这些企业均与公司设在法国沃雷普(Voreppe)研发中心有着非常密切的关系，拥有240多位科学家与顾员，有一台2500KN的试验装备(rig)，用以评估所设计的解决方案。
沃雷普研发中心近期研发的AirwareTM合金已取得专利，它代表多种合金，是一类高性能航空铝合金的商品总名称，它们的综合性能不但优于普通的航空合金，而且比复合航空材料的性能还高一筹。
伊苏尔铝业公司AIRWARE生产线对每个合金板带都采用有诀窍的工艺生产，因而每一个合金都有可能满足特需的性能，可充分满足飞机设计师的要求。例如AIRWARE2050-T84合金厚板不但有更低的密度与更高的强度，而且有更好的损伤容限性，因而可使结构质量有客观的下降。该合金特别适合于制造下部节后的大型零件，例如框架(frame)、大梁(beam)、翼梁(spar)或肋条(rib);AIRWARE 2198-T851合金薄板既有高的耐损伤容限又有高的静态力学性能，是制造机身及其他内部结构的良好材料。
更值得一提的是，AIRWARETM系列合金具有很强有可回收性，回收与再生后对其性能无影响，这对发展循环经济有着重要意义，公司在研发这类合金之初就充分注意了这一点。
AIRWARETM合金将在飞机制造中获得应用，加铝全球航空、运输与工业部已于庞巴迪公司(Bombardier)及空客公司(Airbus)签订了供应合同，后者将用2050合金厚板制造飞机内翼(internal wing)结构件与锻件，庞巴迪公司将用此合金制造CSeries飞机机身结构。
2050合金是美国2004年注册的一个新合金，它的成分(质量%)：0.08Si、0.10Fe、3.2~3.9Cu、0.20~0.50Mn、0.20~0.5Mg、0.05Cr、0.05Ni、0.25Zn、0.10Ti、0.20~0.7Ag、0.05Ga、0.7~1.3Li、0.05V、0.06~0.14Zr，其他杂志单个0.05、总计0.15，其余为Al，这是一个高纯的含有Ag及Li的成本高的合金，但它的性价比好。
2198合金也是美国2005年注册的含有Ag与Li的高纯度的新型合金，它的成分(质量%)：0.08 Si、0.10 Fe、2.9~3.5 Cu、0.50 Mn、0.25~0.8 Mg、0.05 Cr、0.35 Zn、0.10 Ti、0.10~0.50 Ag、0.8~1.1Li、0.04~0.15 Zr，其他杂志每个0.05，总计0.15，其余为Al。
目前这两个合金中国还不能制造，如果制造飞行器与航天器必须用此类合金厚板，则必须从美国铝业公司达文波特(Davenport)轧制厂或法国的加拿大铝业公司伊苏尔(Issoire)轧制厂进口，也许再过七八年中国能够生产这些合金。
航空航天铝合金的种类
2019-03-12 09:00:00
在我国，铝合金已很多使用于航空、航天范畴，促进了我国航空航天工业的开展。现在，使用在航空航天的铝合金首要分为：铝合金铸件、铝合型揉捏型材、铝合金厚板和铝－锂合金等。 铝合金铸件
在现代飞机结构件中，利用了1500～2000种铝铸件，依据飞机不同的运用条件和部位，首要用了3种根本的铝合金：即高强铝合金、耐热铝合金、耐蚀铝合金。高强铝合金首要用于飞机机身部件、发动机舱、座椅、操作体系等。耐热铝合金零件首要用于接近电动机的机舱、空气交流体系等。耐蚀铝合金具有足够高的功能指标，其强度、塑性、冲击耐性、疲惫功能和可焊性都很好，更首要的是其具有耐蚀性，这样就可用于水上飞机。
铝合型揉捏型材
跟着科学技术的前进，铝合金型材正向着大型化、全体化、薄壁扁宽化、尺度高精化、形状复杂化方向开展，使用规模已由民用型材料推行到航天航空用型材，大型型材的首要特点有：大型化和全体化、薄壁化和轻量化、断面尺度和形位公精细化、安排功能的均匀化与优质化。航天航空用大型揉捏型材首要有：全体带筋壁板、工字大梁、机翼大梁、梳状型材、空心大梁型材等，首要用作飞机、宇宙飞船等航天航空器的受力结构部件以及直升飞机异形空心旋翼大梁和飞机跑道等。
铝合金厚板
铝合金厚板是现代航天航空工业重要的结构材料，现在发达国家铝工业界不断开宣布功能优异的新式铝合金厚板，广泛使用于飞机结构、全体壁板、起落架、蒙皮等。它们具有高强度、杰出的耐性、抗应力功能和抗脱落腐蚀功能，而且断裂耐性较好，抗疲惫裂纹扩展能力强，铝合金厚板作为航天航空用材料具有很好的归纳功能。 铝锂合金
铝锂合金是近十几年来航空金属材料中开展最为敏捷的一个范畴。锂是世界上最轻的元素，把金属锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。参加金属锂之后，能够下降合金的比重，添加刚度，一起依然坚持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲惫性以及适合的延展性。由于这些特性，这种新式合金受到了航空航天业的广泛重视。据计算，假如选用先进铝锂合金替代传统铝合金制作波音飞机，分量能够减轻14.6％，燃料节约5.4％，飞机本钱将下降2.1％，每架飞机每年的飞翔费用将下降2.2％。因而，铝锂合金被认为是航空航天最理想的结构材料。20世纪80年代，在全世界规模内掀起了铝锂合金研讨的高潮。但由于铝锂合金的特殊使用布景，铝锂合金研讨中的关键技术各国高度保密。
我国已跨入了世界上仅美国、俄罗斯、英国等少量几个能出产和使用铝锂合金这一先进新式材料的国家队伍，而且，我国在铝合金的开发使用上，科研机构与厂商一起联手，将理论研讨成果使用于实践，推动了铝合金从实验室研讨走向工业化出产并在我国航空航天范畴取得使用。删去
航天铝合金焊丝的发展现状和未来展望
2019-03-13 10:03:59
一.铝合金具有比强度较高、制作工艺性好、成本低的特色，是航天产品的首选结构材料。运载火箭贮箱、卫星贮箱、战术壳体等选用铝合金焊接而成。铝合金焊丝是铝合金焊接所必需的填充材料，是决议焊缝质量的要素之一，在航天铝合金焊接出产中占有重要位置。 不同的铝合金需求有不同的配用焊丝，我国航天常用铝合金及其配用焊丝的对应联系见表1。首要的航天铝合金焊丝有BJ-380系列和5B06焊丝，用于运载火箭贮箱、卫星贮箱、战术壳体的焊接出产。
BJ-380系列焊丝由BJ-380、BJ-380A、BJ-380B组成。BJ-380焊丝是由航天材料及工艺研讨所和北京有色地点60年代针对2A14铝合金研发的，所焊接头具有杰出的常温、低温功能，根本处理了2A14合金的焊接难题。但BJ-380焊丝所焊焊缝存在“寄存裂纹”问题，80年代由航天材料及工艺研讨所和北京有色所协作研发了抗裂性更好、能处理“寄存裂纹”的BJ-380A焊丝，但BJ-380A焊丝的低温功能较差，无法用于低温贮箱焊接出产，为此，仍选用BJ-380焊丝焊接低温贮箱，选用BJ-380A焊丝焊接常温贮箱。在地上设备厚板2A14合金MIG焊接出产中，BJ-380、BJ-380A焊丝均发现焊接裂纹，航天材料及工艺研讨所和北京有色所再次协作研发了合适于厚板2A14合金MIG焊接的BJ-380B焊丝。
本文对BJ-380系列和5B06焊丝的现状进行总结，并对航天铝合金焊丝展开方向进行展望。
2现状
1）出产现状
铝合金焊丝出产流程为：熔铸—扒皮—揉捏—拉拔（屡次）—退火（屡次）—油封（或表面亮光化）—包装。焊丝有两种供货办法：（1）以半硬状况，表面油封供货，焊前须酸洗；（2）以半硬状况，亮光表面供货，焊前不须酸洗。
油封焊丝焊前有必要酸洗，去除表面油污和氧化膜。一般合适于手艺焊，用于主动焊时焊缝质量不易确保，易呈现焊缝气孔、焊接搀杂缺点。酸洗焊丝表面从微观看存在许多凹坑，附有腐蚀产品，易吸附水分，图1为焊丝酸洗表面和亮光表面的相片图，可显着看出酸洗表面的不良状况，而亮光表面则具有显着优势。酸洗焊丝手艺焊时可利用刮削办法去除表面凹坑附着物以确保焊缝质量。主动焊时因为焊丝有必要以盘状安装在焊机送丝安排上，酸洗后表面刮削十分困难，酸洗焊丝不引荐用于主动焊。亮光焊丝用于手艺焊可省去焊前酸洗和刮削，更为便利。
油封焊丝的保存期为长时间，亮光焊丝的保存期一般为1年，过期亮光焊丝可作为普通焊丝焊前酸洗运用。
BJ-380焊丝因为Ti、Zr含量超越在铝中的理论固溶度，易发生Ti、Zr偏析，焊丝出产成品率很低。BJ-380A、BJ-380B、5B06焊丝成分规划合理，焊丝出产成品率正常。油封时一切焊丝规格均以盘状供货，亮光焊丝φ1.2、φ1.6、φ2.4以盘状供货，φ3.0、φ4.0、φ5.0以直丝供货。
2）使用状况
2A14合金是现在我国运载火箭贮箱主体结构材料，配用焊丝共有三种，5A06合金用于部分贮箱主体结构材料，配用焊丝为5B06，使用状况见表3。
BJ-380焊丝出产使用处理了2A14铝合金焊接难题，是我国第一代航天铝合金焊丝，确保了航天铝合金焊接出产，但它也存在一些问题，首要表现为：（1）焊丝Ti、Zr成分易偏析，焊丝合格率较低，Ti、Zr偏析处或许引发焊接缺点；（2）焊丝中易有搀杂物，导致焊缝表面发黑，呈现脏物；（3）焊丝氢含量偏高，易呈现焊缝气孔。为改进BJ-380焊丝，研发了BJ-380A、BJ-380B焊丝，现在出产使用较为安稳，BJ-380A焊丝焊接2A14合金时补焊处有时会呈现焊接裂纹，这种裂纹为焊接液化裂纹，有必要扫除，否则会下降贮箱的可靠性。因为BJ-380焊丝所焊接头的低温功能优于BJ-380A焊丝所焊接头功能，运载火箭低温贮箱仍选用BJ-380焊丝。5B06焊丝使用最为安稳老练，出产中呈现的问题多为气孔、搀杂。
3 展望
为进步焊接质量，对现在老练使用的焊丝，如5B06、BJ-380A和BJ-380B焊丝，作业重点应放在处理氢含量和搀杂物问题上，展开低氢高纯焊丝。
航天铝合金焊接中最常见的焊接缺点是焊缝气孔，有资料显现，焊缝气孔缺点占一切缺点的70%以上，超支气孔的补焊会带来许多新的缺点，如选用BJ-380A焊丝补焊2A14合金经常呈现液化裂纹，可见操控焊缝气孔的重要性。影响焊缝气孔要素许多，除工艺要素、母材要素外，焊丝含氢量是一个重要要素，焊丝中的氢会直接进入熔池构成焊缝气孔。为此，制作低氢焊丝十分重要，一般氢含量应操控在0.2ml/100g金属以下。
焊丝中的搀杂物会导致焊缝发生搀杂或焊缝表面发生脏物，严峻影响焊接质量。焊丝出产标准中虽有低倍安排查看操控搀杂物的要求，但实践作业中很难通过低倍安排查看查出搀杂物。操控铝合金焊丝搀杂物应操控铸造和拔丝两个环节，铸锭质量决议焊丝质量，拔丝工艺不良也会导致外来物裹入焊丝中构成搀杂。
现有铝合金焊丝尽管存在许多问题，但根本确保了现有类型焊接出产的需求。为了处理现在出产中存在的问题和满意未来类型焊接出产的需求，航天铝合金焊丝将在以下几方面得到展开。
1） 出产问题带来的展开
BJ—380焊丝存在的问题现在严峻困扰着类型出产，为处理这一问题，航天材料及工艺研讨所新研发了一种合适于低温贮箱焊接的焊丝，牌号为BJ—380C，以代替BJ—380焊丝。表4为BJ—380C和BJ—380焊丝所焊接头的功能比较, BJ—380C焊丝具有杰出的熔炼性、制丝工艺性、焊接工艺性、抗裂性、介质相容性，接头力学功能和BJ—380焊丝适当，完全能够替代BJ—380焊丝，需求进一步做的作业为大型实验件查核。
2） 主动焊带来的展开
焊接主动化程度在航天铝合金产品焊接中越来越高，对焊丝的要求也相应进步。不只要求焊丝 的挺度（硬度）合适送丝要求，并且要求焊丝表面质量较高，不能是酸洗表面，应为亮光表面，因为酸洗表面不只会带来腐蚀产品和水分构成搀杂和气孔，并且送丝安排会部分刮削焊丝，构成刮削粉末堵塞送丝正常进行，中止焊接进程。因而亮光焊丝将是航天铝合金焊丝展开的重要方向。航天材料及工艺研讨地点焊丝亮光化研讨上做了较多作业，已能出产出BJ—380A、BJ—380B、5B06亮光焊丝，能够满意航天焊接出产需求。
3） 新材料带来的展开
跟着航天新类型的展开，新式铝合金材料将发挥严重效果。如新一代运载火箭拟选用2219铝合金，六合往复运输系统贮箱必将选用更先进的铝锂合金2195或1460，卫星贮箱将选用铝钪合金，以完结航天器的轻质化，一定会带动新式焊丝的面世。
2219铝合金配用焊丝已由航天材料及工艺研讨所研发完结，和国外焊丝比较的功能见表5，新研发的焊丝熔炼性好、制丝简单、抗裂性好、焊接工艺性好、接头功能满意规划要求，完全能够用于新一代运载火箭贮箱的焊接出产。
针对2195铝锂合金国内多家单位都在展开焊丝研发作业，均未获得打破发展，焦点会集在抗裂性问题上。
铝钪合金以其优异的屈从强度有望替代5A06合金用于卫星贮箱,因为铝钪合金具有杰出的焊接性,配用焊丝研发应不困难。.
航空航天铝合金与普通铝合金的区别
2018-12-19 09:53:17
航空航天铝材是一种超高强度变形铝合金，目前广泛应用于航空工业。其具有较好的力学和加工性能，固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，一般在150℃(甚至更高)以下有高的强度，韧性好，是理想的结构材料。 飞机用的铝合金和普通铝合金相比，对强度、硬度、韧性、抗疲劳性、塑性有较高的要求。由于航空铝材质量轻，轻量化效果显著，已经取代钢材并占据当前航空材料的主导地位。航空装备对铝材的要求较高，是铝材的重要高端应用市场。 飞机上用的铝合金有好多种。当今世界各国航空飞机结构用铝合金主要是高强度的2系(2024、2017、2A12等)和超高强度的7系(7075、7475、7050、7A04等)，另外还有部分5系(5A06、5052、5086等)和6系(6061、6082等)以及少量的其他系列铝材。 航空航天铝材主要应用在翼面蒙皮、翼面长桁、翼梁上下缘条、腹板、机身长桁、座椅滑轨、龙骨梁、侧框、机身蒙皮、机身下部壁板、主地板桁条等部位。 1、硬铝：铝镁铜合金。航空业应用最广泛的铝合金。常用2024、2A12、2017A，强度、韧性、抗疲劳性较好，塑性好。用来制造蒙皮、隔框、翼肋等。 2、超硬铝：铝锌镁铜合金。常用7075、7A09，强度极限和屈服强度高，承受载荷大，用来制造机翼上翼面蒙皮、大梁等。 3、防锈铝合金：常用铝镁合金5A02、5A06、5B05。具有较高的抗蚀性、抗疲劳性、良好的塑性、焊接性。用来制造邮箱、油管等。 4、锻造铝合金，常用6A02，硬度高，具有良好的耐腐蚀性。制造发动机零件、接头等。 5、铸造铝合金，比重小，抗蚀性、耐热性高，制造发动机机匣等。
钛合金在航天火箭中的应用
2019-02-18 10:47:01
钛及钛合金一直遭到航天火箭技能配备研发人员的重视。实际上没有一种航天火箭是不运用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％一30％。在“动力—暴风雪”号、“平和—1”号、“前进”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到十分广泛的运用。 在航天火箭技能配备中选用的。合金和近α合金包含OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制作液体燃料火箭发动机的焚烧仓和“平和—1”号轨迹站对接件，用OT4—1合金制作发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。BT5－1和ПT3B合金用于制作容器－增压体系蓄压器和低温液体贮存箱BT5—1合金用于制作液氢输送泵叶轮。叶轮制作工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚度为3mm的主轮选用颗粒冶金办法制成，并在颗粒加压烧结过程中以分散焊的办法与模锻主轮焊合。静力加载时，开裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的，这说明分散焊是很牢靠的。“动力”号运载火箭叶轮的顺畅运转证明，该工艺具有很好的作用。 先进航天火箭技能产品用的高脉冲推重比发动机的开发，要求选用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研讨院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定作业循环。用这种合金制作了作业温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。现在正在探究将该合金作业温度降低到一253'C的途径，其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可确保坯料各个部位都具有均匀的细晶安排，并使整个坯料的功能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α＋β区热等静压+一段焙烧后制取细密坯料，强度比BT5—1KT合金高100MPa，疲惫功能更高。 重要的问题是要研发和开发一种σb>800MPa、抗氧化温度达850℃的新式近α合金，以替代不锈钢大型焊接结构。该合金将含有铪和铌，其特点是工艺塑性要高，在高达850'C的温度下仍具有抗氧化功能，焊接时稍加维护即可，不需选用具有维护气氛的载人太空仓式的贵重焊接设备。除此而外，合金的焊接接头不需要退火消除剩余应力。 在航天火箭中运用最广的钛合金是两相合金BT6c、BTl4、BT3—1、BT23、BTl6、BT9(BT8)，这些合金主要在热处理强化状况下运用。退火状况BT6c合金可运用于蓄压器中，但该合多运用在σb＝1050MPa—1100MPa的热处理强化状况。 相似的运用还有σb＝1100MPa～1150MPa的BTl4合金。σb≥900MPa的退火状况BTl4合金可用作直径80mm～120mm的管状梁形构件，还用于制作在－196℃下作业的紧固件。 近年来开发了BT23合金外径达350mm半球坯料的等温冲压工艺。与整体热冲压比较，这种工艺可使冲压件的质量从36kg降低到8.5kg，壁厚由22mm削减到10mm，金属利用率从0.15进步到0.64。 在航天火箭中运用适当广泛的还有BT5л、BT20л合金铸件，质量达100kg。研发并实验了强度为1050MPa—1100MPa的铸造钛合金(Ti—6A1-20Zr-2Mo)，获得了重达200kg的铸件。开发了铸件热等静压加工。经该工艺加工后，铸件的制品率由70％进步到92％，铸件的延伸率进步30％，冲击韧性进步50％～150％，疲惫强度进步50％。 还运用了具有“形状回忆”效应的钛—镍系合金。TH1合金用作自开天线、推杆、接触器以及航天体系减震部件。形状康复温度为一80℃的THlk低温合金可用于制作各种液压体系和动力体系中管道与设备的连接件。 现在，正要点研讨Ti-Aｌ金属间化合物基合金。该合金具有共同的功能组合，有高的热强性和弹性模量以及低的密度，使这些合金成为新一代航天火箭中最有运用出路的合金。“复合材料”科研出产联合公司正在研发用这些材料制取坯料的归纳工艺设备，包含熔炼设备、制取颗粒配备、等温变形设备等。
钛合金在航天中的应用
2019-01-25 10:18:54
钛及钛合金一直遭到航天火箭技能配备研发人员的重视。实际上没有一种航天火箭是不运用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％一30％。在“动力—暴风雪”号、“平和—1”号、“前进”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到十分广泛的运用。
在航天火箭技能配备中选用的。合金和近α合金包含OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制作液体燃料火箭发动机的焚烧仓和“平和—1”号轨迹站对接件，用OT4—1合金制作发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。
BT5－1和ПT3B合金用于制作容器－增压体系蓄压器和低温液体贮存箱BT5—1合金用于制作液氢输送泵叶轮。叶轮制作工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚度为3mm的主轮选用颗粒冶金办法制成，并在颗粒加压烧结过程中以分散焊的办法与模锻主轮焊合。静力加载时，开裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的，这说明分散焊是很牢靠的。“动力”号运载火箭叶轮的顺畅运转证明，该工艺具有很好的作用。
先进航天火箭技能产品用的高脉冲推重比发动机的开发，要求选用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研讨院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定作业循环。用这种合金制作了作业温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。现在正在探究将该合金作业温度降低到一253'C的途径，其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可确保坯料各个部位都具有均匀的细晶安排，并使整个坯料的功能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α＋β区热等静压+一段焙烧后制取细密坯料，强度比BT5—1KT合金高100MPa，疲惫功能更高。
重要的问题是要研发和开发一种σb>800MPa、抗氧化温度达850℃的新式近α合金，以替代不锈钢大型焊接结构。该合金将含有铪和铌，其特点是工艺塑性要高，在高达850'C的温度下仍具有抗氧化功能，焊接时稍加维护即可，不需选用具有维护气氛的载人太空仓式的贵重焊接设备。除此而外，合金的焊接接头不需要退火消除剩余应力。
在航天火箭中运用最广的钛合金是两相合金BT6c、BTl4、BT3—1、BT23、BTl6、BT9(BT8)，这些合金主要在热处理强化状况下运用。退火状况BT6c合金可运用于蓄压器中，但该合多运用在σb＝1050MPa—1100MPa的热处理强化状况。
相似的运用还有σb＝1100MPa～1150MPa的BTl4合金。σb≥900MPa的退火状况BTl4合金可用作直径80mm～120mm的管状梁形构件，还用于制作在－196℃下作业的紧固件。
近年来开发了BT23合金外径达350mm半球坯料的等温冲压工艺。与整体热冲压比较，这种工艺可使冲压件的质量从36kg降低到8.5kg，壁厚由22mm削减到10mm，金属利用率从0.15进步到0.64。
在航天火箭中运用适当广泛的还有BT5л、BT20л合金铸件，质量达100kg。研发并实验了强度为1050MPa—1100MPa的铸造钛合金(Ti—6A1-20Zr-2Mo)，获得了重达200kg的铸件。开发了铸件热等静压加工。经该工艺加工后，铸件的制品率由70％进步到92％，铸件的延伸率进步30％，冲击韧性进步50％～150％，疲惫强度进步50％。
还运用了具有“形状回忆”效应的钛—镍系合金。TH1合金用作自开天线、推杆、接触器以及航天体系减震部件。形状康复温度为一80℃的THlk低温合金可用于制作各种液压体系和动力体系中管道与设备的连接件。
现在，正要点研讨Ti-Aｌ金属间化合物基合金。该合金具有共同的功能组合，有高的热强性和弹性模量以及低的密度，使这些合金成为新一代航天火箭中最有运用出路的合金。“复合材料”科研出产联合公司正在研发用这些材料制取坯料的归纳工艺设备，包含熔炼设备、制取颗粒配备、等温变形设备等。
中铝携手航天科技开展航天新材料研发
2018-12-11 09:57:58
3月23日消息 据悉，中铝日前与中国航天科技集团公司签署战略合作协议，双方将开展航天用铝、铜合金新材料、新产品的开发和应用研究，切实增强航天工业用材的国内自主保障能力。 航天工业是国家的战略性产业。根据协议，双方将紧紧围绕国家战略需要，依托载人航天工程、月球探测工程、第二代卫星导航系统工程、高分辨率对地观测系统、新一代运载火箭等国家重大科技专项，积极开展航天用铝、铜合金新材料、新产品的开发和应用研究，不断推进国产铝、铜等新材料在武器装备和重大型号工程上的应用，切实增强航天工业用材的国内自主保障能力。 同时，双方将致力于加强和推广航天技术在矿山、冶金和材料加工等相关民用领域的应用和合作。针对航天工业的特点，双方将增强在科技创新领域的合作，加强新材料的基础性和探索性研究，加强上下游产业之间的合作，不断提升自主创新能力。
超高强度铝合金在航空航天中的应用
2019-03-11 13:46:31
材料是飞机结构的根底，铝合金因为其具有比强度高、成形和加工功能好、耐腐蚀功能好等特色，将作为非常重要的飞机结构材料，在大飞机结构中占有很大的运用份额。 国外大型民用客机从波音707开展到现在以波音787和A380为代表的新一代大型民机，从舒适性、安全性、经济性等首要查核民机功能指标上，发生了很大的改变，规划办法也从静强度规划、到破损安全规划、到现在的损害容限规划，其选用的材料也从片面追求高强度、到要求疲劳强度较好的材料、到除考虑损害容限之外，一起考虑抗蚀性和低本钱的新要求，因而主体结构材料也发生了很大的改变，特别是跟着先进复合材料用量大幅度添加，对传统轻质合金的用量冲击很大，如B787飞机的复合材料用量达50%，而铝合金的用量只要20%。 现在正在运用的民用客机如大型客机A380，铝合金还占着主导作用。波音777是美国波音公司90年代推出的大型民用客机，选用的材料多是80年代末90年代初比较老练的材料，或90年代商品化的材料。因而，它的选材具有必定的代表性。其首要部位的材料选用见表1。 A380作为法国Airbus公司推出的面向21世纪的大型民用客机，其机体结构材料，优质铝合金用量最大，占分量的61%，复合材料占25%（22%为CFRP，用量达32t；3%为初次用于民机的GLARE），钛和钢占10%，其他4%，A380飞机首要部位的材料挑选见表2。 分析世界首要大型民用客机制作厂商的机型能够看出，超高强度铝合金作为飞机的结构材料依然占有着非常重要的位置。结合我国大力开展民用大型客机的全体局势能够看出，超高强度铝合金在航空范畴也是有着很宽广的商场使用远景。 复合材料在航天结构上的使用扩展，铝合金在以固体火箭发动机为动力的战略上的使用显着削减。但在往后适当长时问内，超高强度铝合金依然是运载火箭、宇宙飞船和空间站等航天器的主体结构材料，也是等武器系统的重要结构材料之一。现在国内、外飞船、航天飞机起结构件还是以铝合金为主。 超高强度铝合金在建筑职业中的使用 跟着建筑材料中绿色材料（削减材料运用量、可收回）要求的进步以及建筑职业中门窗面积的增大，尤其是在一些体育场馆、展览会场的建设中，轻质超高强度铝合金型材的需求将非常巨大。 超高强度铝合金，能够使用于建筑业中需求轻质超高强度、高塑性型材的场合，如体育场馆、展览会馆、临时性住所等的结构用材，还可使用于有必定承载要求的铝合金建筑门窗和玻璃幕墙、阳台护栏、广告牌、交通桥梁设备。 因为超高强度铝合金的轻质高强度特性，将大大下降建筑物的全体分量，简化建筑结构，削减建筑用材；因为材料的高塑性特性，将进一步使建筑的外观结构多样漂亮化；因为材料杰出的耐腐蚀功能，将削减建筑的保护本钱。一起，因为铝合金材料易于收回，将削减建筑废物，美化环境，然后大大下降建筑职业的能耗，完成节能减排的方针。 超高强度铝合金在其它职业中的使用 超高强度铝合金具有高强度、高硬度、低密度、优异的抗腐蚀功能等特色，使得其在促进节能减排，下降单位GDP能耗和添加经济效益方面具有不行忽视的重要商场位置。其不只能够使用在轿车、航空、航天、建筑等范畴，并且能够使用于自行车、纺织工业、模具等职业中。
钛合金应用于航空航天领域
2019-01-25 13:38:01
TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)钛合金是一种高铝当量近α型钛合金，具有中等室温文高温强度，杰出的热稳定性、抗蠕变性和焊接功能，被广泛应用于航空航天范畴。从广义上讲TA15钛合金归于α+β两相钛合金，可在相改变温度以下40～50℃进行铸造，一般可得锻后安排为等轴安排，这种成形方法被称为惯例锻。等温部分铸造成形集等温成形和部分铸造成形两种先进加工工艺优势于一身，可有用处理钛合金等难变形材料现有加工设备下塑性成形才能有限和航空航天等工业对钛合金构件大型全体化要求之间的对立。但是，该成形进程是一个多火次、多参数、高温、杂乱的成形进程，而且不同的加载区域具有不同的热循环进程且在加工进程中都存在高温空烧现象，然后导致材料的热变形行为及其杂乱且难控制。针对TA15钛合金热变形行为，国内外学者展开了很多研讨，但大都局限于单道次全体铸造进程，因而迫切需要研讨提醒多道次等温部分铸造材料的热变形行为。鉴于此，本文以三道次等温部分铸造为例，选用热模仿紧缩试验研讨了TA15钛合金多道次等温部分惯例锻材料的热变形行为，提醒了不同加载区材料的变形和微观安排演化行为，为TA15钛合型全体构件等温部分铸造成形供给根据。 试验所用原材料为TA15钛合金扁材，尺度为380mm×170mm×80mm的，其相变点为(990±5)℃。将试样加工成Φ10mm×15mm的圆柱体，在Gleeble-3500试验机上进行等温热模仿紧缩试验，变形温度945℃，变形后采纳空冷的冷却方法。采纳0.1s-1的应变速率以求获得较好的球化作用，选取75%的总变形量以反映大型杂乱全体锻件的变形特色。用两个试样1#和2#别离模仿等温部分铸造成形时先、后加载区材料的热循环进程，详细计划如表1所示。表1 试验计划试样 第一火次变形量 第二火次变形量 第三火次变形量 第四火次变形量 第五火次变形量 第六火次变形量 1# 25% 0(空烧) 25% 0(空烧) 25% 0(空烧) 2# 0(空烧) 25% 0(空烧) 25% 0(空烧) 25% TA15合金多道次等温部分惯例锻时每个道次的流变曲线表现为典型的动态再结晶曲线类型，先、后加载区的流变应力均随加载道次的添加而下降，而且相应道次下先加载区的流变应力大于后加载区。TA15合金多道次等温部分惯例锻条件下锻态以及普通退火之后微观安排为等轴安排，这与单道次全体锻时共同，但晶粒度略大。多道次等温部分惯例锻先、后加载区微观安排的各组分形状、巨细及含量无太大差异，可满意大型构件全体成形对微观安排共同性的要求。
铝合金
2017-12-27 11:04:39
铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为
国家机密
。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association，AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society of Automotive Engineers，SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 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。
航空铝钛合金
