高強(qiáng)鋁合金在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用情況

鋁合金因其優(yōu)良的性能，成為航空航天裝備的主要結(jié)構(gòu)材料，鋁合金的發(fā)展過(guò)程主要經(jīng)歷了5代。
1代鋁合金，通過(guò)時(shí)效硬化處理得到高靜強(qiáng)度的鋁合金，主要應(yīng)用在運(yùn)—5和轟—5中；第2代鋁合金，通過(guò)過(guò)時(shí)效處理工藝得到的高強(qiáng)耐蝕的鋁合金，主要應(yīng)用在運(yùn)—6、轟—6、殲—11、運(yùn)—8等軍機(jī)中；第3代鋁合金，以高純?yōu)榛A(chǔ)，生產(chǎn)高純度的鋁合金，具有高強(qiáng)高韌耐蝕的優(yōu)良性能，主要應(yīng)用到殲—10、梟龍、ARJ21中；第4代鋁合金，通過(guò)控制多尺度第2相為基礎(chǔ)的工藝得到高韌耐腐蝕抗疲勞的鋁合金，主要用在ARJ21和大運(yùn)機(jī)中；第5代鋁合金在研產(chǎn)品，研制具有高淬透性的高綜合性能鋁合金，主要應(yīng)用在大型航空航天運(yùn)載工具中。
隨著材料技術(shù)的不斷攻關(guān)，高性能材料在航空航天工藝的發(fā)展中不斷迭代，新材料的涌現(xiàn)不斷倒逼傳統(tǒng)材料技術(shù)前進(jìn)，鋁材在性能、規(guī)格方面面臨著的挑戰(zhàn)，要求鋁合金材料更高強(qiáng)、更輕質(zhì)、更可靠和更長(zhǎng)壽，具備極端環(huán)境下的服役性能、高強(qiáng)高韌耐腐蝕耐疲勞，加工后低殘余應(yīng)力的大規(guī)格高性能材料。通過(guò)控制熱處理工藝、調(diào)控材料微觀組織等方法來(lái)提高鋁合金的綜合性能，滿(mǎn)足航空航天工業(yè)發(fā)展對(duì)材料的苛刻要求。這就需要我們應(yīng)用最新的國(guó)際國(guó)內(nèi)的科研成果，加工高精密的鋁合金材料（薄板連鑄連軋、電磁鑄造、快速凝固、流變鑄造、噴射沉積、深冷加工等工藝）滿(mǎn)足應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)高強(qiáng)鋁合金的需求。
1.鋁合金在航空領(lǐng)域的主要應(yīng)用
在航空裝備中，不同部位對(duì)于鋁合金材料的選材具有的選型要求。飛機(jī)上不同部位應(yīng)用的鋁合金主要有2X24,7X75,7X5X等，隨著鋁合金材料工藝的不斷改進(jìn)，在飛機(jī)不同部位的應(yīng)用牌號(hào)也在不斷調(diào)整。
高強(qiáng)鋁合金材料在波音747客機(jī)上的應(yīng)用主要是采用7075T6和2024T3材料較多。在波音777客機(jī)上采用的主要鋁合金牌號(hào)為7055T77、7150T77和2X24T3；在空客A380上用的鋁合金為7055/7449/7085/2024/6013/5076等合金，下機(jī)身壁板及上機(jī)身壁板都采用了鋁合金材料，其他大部分則是采用碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行減重。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)ARJ21中主要應(yīng)用的鋁合金材料牌號(hào)主要為2X24、7050、7175、7075等。不管在在民機(jī)還是軍機(jī)中用材結(jié)構(gòu)比例仍然主要以鋁合金材料為主，鋁合金在材料成本、工藝穩(wěn)定性、綜合力學(xué)性能等方面仍具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。
2.鋁合金在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
鋁合金在航空航天領(lǐng)域的運(yùn)載火箭上應(yīng)用較多，主要牌號(hào)是7075、20X4、2219等，發(fā)動(dòng)機(jī)裝置、主體部件、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、遙控部分等主要是鋁合金7075，如液氧槽主要為2219，20X4主要用于衛(wèi)星流線型外罩和控溫閥部件等。此外，載人飛行器的骨架是用2024和7075鋁合金制作而成，因?yàn)檫@兩種鋁合金強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，厚度薄。鋁合金板材在這些物體上也屢被運(yùn)用，比如防護(hù)板、安全裝置、推進(jìn)器等。
隨著高強(qiáng)輕質(zhì)鋁合金材料成型技術(shù)和加工技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，本體材料性能不斷得到提升，加工成型工藝不斷提升，在制造業(yè)發(fā)揮了輕質(zhì)金屬的典型優(yōu)勢(shì)，但是仍然存在一系列的問(wèn)題，需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展如下工作：
一是不斷加大高強(qiáng)鋁合金材料科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，從材料成分組成、熱處理工藝、加工工藝等諸多方面進(jìn)行高強(qiáng)鋁合金材料性能的提升；
二是加強(qiáng)對(duì)高強(qiáng)鋁合金生產(chǎn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制，使鋁合金的傳統(tǒng)工藝向智能制造工藝快速轉(zhuǎn)變；
三是加強(qiáng)國(guó)際技術(shù)合作，借鑒國(guó)外的技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)及研發(fā)理念。

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