航空鋁合金材料的彎曲形變性能分析

王利鵬

摘 要：隨著我國科學技術的快速發(fā)展，我國直升機所需要的高性能鋁合金材料現(xiàn)目前還是存在很多的問題。在原有的鋁合金體系主合金元素含量的不斷提高，低固溶度的元素含量相對較高，很難徹底溶于鋁基體，其殘余結晶相對較多，在固溶體淬火過程中很容易遭到分解，直接導致鋁合金強度的韌性，耐損性以及耐腐蝕性之間的矛盾凸顯。航空鋁合金材料的彎曲形變是會直接導致鋁合金在運用到航空直升機中的質量不過關。隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術進步的快速發(fā)展，航空航天事業(yè)在技術上也的到了提高，其鋁合金作為航空主要制造材料，其重要性是可想而知的，本文主要分析了航空鋁合金才來哦的彎曲形變性能相關的問題。

關鍵詞：航空鋁合金；力學性能；彎曲形變；性能分析

前言：

隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術進步的快速發(fā)展，航空航天事業(yè)在技術上也的到了提高，其鋁合金作為航空主要制造材料，其重要性是可想而知的。鋁合金是運用非常廣泛的一種有色金屬材料，特別是在航空航天，汽車，軍事等領域中都占據(jù)重要地位。最近幾年來，鋁合金材料在航空中的運用越來越廣泛，但是其在實際使用過程中還是存在很多的障礙；第一是相關技術力量的單薄，不論是在科技服務技術還是在勞動操作技術都較為單薄，很難支持新型鋁合金材料體系的快速發(fā)展。第二是鋁合金生產(chǎn)供應商較為單一，現(xiàn)目前我國只有極少數(shù)的航空鋁合金生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)工藝受到國外技術力量的限制，工藝成本投入相對較高，很難拓展其發(fā)展空間，通過對鋁合金材料的彎曲形變性能進行相關分析，為今后航空鋁合金形變性能處理提供參考。

一：航空鋁合金材料優(yōu)勢

航空航天鋁合金材料是一種超高強度變形的鋁合金，現(xiàn)目前被廣泛的運用在航空工業(yè)當中。當今飛機上所使用的鋁合金與普通的鋁合金相比較，其在硬度，堅韌度，韌性以及抗疲勞性中都是有非常高要求的。航空鋁合金具有非常好的力學與加工性能，其能夠固溶處理之后塑性較好，在通過熱處理之后效果更好，一般在一百五十攝氏度之下，并且具有較高強度，韌性較好的鋁合金材料，是最為理想的航空結構材料。航空航天所使用的鋁合金主要的優(yōu)勢特點是整體化和大型化，輕量化和薄壁化，斷面尺寸化，以及形位公差精密化，組織性能的均勻化和優(yōu)質化等諸多優(yōu)勢。在實際航空航天中，根據(jù)飛機的不同使用部分以及條件，航空航天所使用的鋁合金主要是高強度鋁合金，耐腐蝕鋁合金以及耐熱鋁合金。

二：2000系列和7000系列鋁合金形變時效處理比較和

分析

我們把2000鋁合金放在520C°的固溶，水淬處理之后，再分別進行變形量的5%，15%，20%時的冷軋變形處理，最后在進行180C°低溫失效處理，通過這個實驗我們發(fā)現(xiàn)其形變時效之后鋁合金峰值的硬度和強敵都得到了提升，其失效的時間也相對短暫，采用tem境來觀看得到的θ相的數(shù)量逐漸增加，其尺寸也在變小；并且隨著變形量的增大，合金強度和硬度提高，塑性有所下降。在變形量15%時，2519合金獲得了最好的綜合航空飛機性能等也對530℃固溶、在進淬火之后的2000系列鋁合金進行了正交實驗方法的形變時效研究，其變形量分別為15%，20%，時效方式可以分為170℃/10h、190℃/13h的低溫時效處理，同樣的能夠獲取到鋁合金變形失效提高鋁合金的強度和硬度，讓其能夠保持良好的韌性。在實際工作當中，對于某些受力彎曲的構件，除了要求起具有足夠的強度和硬度之外，還要求其變形程度不能過大，就是要求鋁合金構件自身要有足夠的剛度和韌性這樣才能有效的保障鋁合金結構能夠正常的工作。對7000系鋁合金冷加工后時效處理采用的較少，因為形變時效后7000系列合金的機械性能反而降低。根據(jù)相關數(shù)據(jù)實驗表明，對7055合金470℃/1h固溶處理后，立即進行變形量分別為5%、15%、30%、冷軋變形處理；鋁合金彎曲形變采用冷變形和淬火以及時效處理的熱處理工藝是能夠讓其在性能上的到就愛搶，這并不是代表所有的鋁合金都能夠在這些工藝當中獲取到好的效果，這些都是要根據(jù)實際情況中，鋁合金的結構和組織來決定的。

三：航空鋁合金的應用

航空鋁合金主要是可以進行熱處理的彎曲變形鋁合金，比如2000與7000系列的鋁合金。2000系列的鋁合金所代表的是2024，2A16（ly16）。7000系列的鋁合金代表的是以7075含有鋅元素，也是是與航空系列，是鋁鎂鋅銅合金，也是可以進行熱處理的鋁合金，其屬于超強度鋁合金，有非常好的耐磨性，也有較好的焊接性，但是其腐蝕性非常差。航空鋁合金憑借自身密度小，易加工成型，強度適中，資源豐富和耐腐蝕性強以及可以回收等諸多優(yōu)勢，受到了各個領域的重視，并且在現(xiàn)如今被廣泛的運用的航空領域中。現(xiàn)目前，飛機上的梁，蒙皮，隔框以及起落架都是可以使用鋁合金來進行制造的，然而對于不同飛機的部位用途不同，其鋁合金的使用途徑也有很多的不同之處，鋁合金主要是注重經(jīng)濟效益以及民用機因為鋁合金的價格較為適合而大量運用，比如波音767客機采用的鋁合金約占飛機總體結構的80%左右，這樣可見鋁合金在航空領域中的使用程度是非常高的，其效果也是較為顯著的。在未來，航空鋁材會是一大發(fā)展趨勢，相關人員應該加大對這方面的深入研究，也為我國航天事業(yè)獻出自己的綿薄之力。

四：結束語

隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術進步的快速發(fā)展，航空航天事業(yè)在技術上也的到了提高，其鋁合金作為航空主要制造材料，其重要性是可想而知的。當今飛機上所使用的鋁合金與普通的鋁合金相比較，其在硬度，堅韌度，韌性以及抗疲勞性中都是有非常高要求的。針對這類問題我國相關研究人員要深入的對其進行探究，航空鋁合金材料在運用在未來也會越來越廣泛，逐漸成為一種發(fā)展趨勢，充分把握好這個機遇為我國航天領域貢獻出自己的綿薄之力。

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