航空铝合金及其材料加工分析

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1、航空铝合金及其材料加工分析　　摘要：航空制造中的铝合金材料，是比较重要的加工材料，由于航空制造对安全性及质量性能的要求比较高，在加工铝合金材料时，要注重结构材料的性能，提高铝合金材料的应用质量，规避潜在的风险，体现出铝合金材料加工的综合性和均匀性。航空铝合金材料朝向高强度的方向发展，所以本文主要探讨一下航空用铝合金及其材料加工。　　关键词：航空铝合金；材料；加工　　中图分类号：V252文献标识码：A　　铝合金及其材料加工在航空制造中，直接关系到航空器的性能与运营寿命。航空铝合金和材料的处理，能够提高零件的能

2、力，保障零部件表面具备高性能的残余压应力，积极提升疲劳寿命，以免干扰铝合金及其材料的实践应用，满足航空制造的基本需求，体现出铝合金及其材料加工的重要性，完善材料加工的过程。　　一、航空铝合金及其材料的加工性能　　航空建设中，飞机在飞行过程中，对铝合金及其材料的要求比较高，需要发挥铝合金材料的高韧性、高强度、抗疲劳的特征，而且还要具有抗腐蚀的特点。考虑到飞机零件的全周期寿命，规范好铝合金及其材料的加工性能。5　　首先是铝合金及其材料加工时的静强度性能，保障铝合金在给定设计载荷的状态下，保持安全稳定的状态，禁止

3、发生破坏，防止航空零部件出现永久变形的问题。静强度性能对铝合金材料的要求是：不出现疲劳裂纹，保障零部件在全周期寿命中的安全性。静强度性能设计中，铝合金材料可能会隐藏初始的缺陷，潜在疲劳裂纹的风险。根据已经出现的疲劳裂纹，规划出零部件整体结构的外载荷，便于铝合金材料在维修中能及时发现和处理损伤与破坏。　　然后航空铝合金及其材料加工性能控制方面，考虑到飞机运行中的蒙皮温度影响因素，长期处于高温的状态中，铝合金材料的性能会逐步下降。一般情况下，协和式飞机的速度在2.2Ma时，飞机头部的温度，最高可以达到149℃，

4、铝合金材料的性能，明显下降。在某个温度点，铝合金材料的性能会表现出急剧下降的状态，影响了材料的拉伸强度。铝合金材料加工性能中，必须注重温度对材料性能的影响，保障铝合金在一定温度区间中的稳定性，预防出现温度过高材料强度降低的情况。　　最后是航空铝合金及其材料服役性能的运用。飞机不同部位的铝合金材料，服役性能有明显的差异，例如：疲劳、抗压强度、断裂韧性等，均是材料服役性能的范围。除此以外，部分特殊的结构材料中，还包括剪切强度与耐腐蚀等特征。我国航空运输中的商业飞机，正在朝着超音速的方向发展，延长飞机的运行寿命，

5、增加航空材料市场的竞争力，深入研究商业飞机的结构，规划好铝合金及其材料的性能，投入到加工生产中。　　二、航空铝合金及其材料的加工应用5　　航空铝材料中，加入了铜、镁、锌等材料，构成铝合金产物，用来提高航空铝合金材料的强韧度，体现高强铝合金的加工性能。高强铝合金在航空行业中的运用，比强度、比模量方面，有明显的优势。铝合金及其材料的加工工艺简单，加工技术较为成熟，促使铝合金在航空制造中具有很强的竞争力，属于飞机制造中的重要材料。铝合金在航空飞机整机制造的材料中，占有量高达70%～80%，随着航空事业的发展，飞机

6、处于改型、创新的环境中，铝合金及其材料加工，受到很大的重视，满足零部件制造的需求。　　铝合金及其材料在航空制造中，同样受到一定的压力，尤其是复合材料的出现，此类材料强度、综合性能方面均具有明显的优势，增加了铝合金及其材料加工的压力。铝合金及其材料中，提出了变形铝合金的运用，如：2XXX合金（Al-Cu-（Mg）），制造的产品中，有轧制板材、锻件等，采用变形铝合金，能够提高优质的损伤容限性能，维护铝合金材料的强度及抗腐蚀性能。高强铝合金，也是航空铝合金材料的发展趋势，高强铝合金中，7050铝合金的使用量非常大

7、，其在航空飞机中的规格也非常大。用7050铝合金生产的飞机的翼盒内翼梁，表明航空铝合金及其材料的加工应用，进入了高强、耐腐蚀、高韧性、高损伤容限的环境内。高强铝合金的应用，促使屈服度由300MPa变为600MPa，提高屈服强度的过程中，还能提高断裂韧性。　　以航空商业飞机为例，分析铝合金及其材料的应用，投入应用的铝合金材料，表现出综合性能，促使铝合金具备足够强的竞争力。列举铝合金及其材料的实践应用，如：　　（1）101.6mm～254mm的71405-T7651铝合金厚板，其在飞机制造中，表现出强韧性的特点

8、，此项铝合金材料的性能要优于7050铝合金，与2139-T8XX板材厚度相比，损伤容限性能较好，密度低、质量轻，能够作为铝合金材料的替代物，减轻航空商业飞机的重量。　　（2）2198-T8X铝合金，高损伤容限、高强度、高热稳定性，均较为明显，属于一类优质的铝合金加工应用材料。　　（3）2027铝合金材料的强度、损伤容限性能，与2024铝合金相比，制造的挤压件和板材，性能分别提升了20.5%～25%、10%。　　（