航空铝合金的发展回顾与展望.pdf

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1、材料导报年月第卷第期航空铝合金的发展回顾与展望‘杨守杰戴圣龙北京航,北京空材料研究院室摘要铭合金是,。回顾了国内外的发飞机机体的主要结构用材其发展应用与飞机的发展息息相关航空铭合金,。,展历史对比分析了国内外航空铝合金的研制和应用差距结合国外最新铝合金和飞机的发展分析了铝合金的应用,。情况并提出了航空铝合金下一步的发展方向指出铝合金仍将作为飞机的主结构材料而广泛使用关键词铝合金航空应用,,,,空工业初期,飞机设计对机体材料的要求只是简单的高的静强前言,,。,度目的在于减小结构重量提高载重量和航程在此期间研制、、

2、、、,一,铝合金具有密度小比强度高耐蚀性和成型性好成本低和开发了合金随后又研制了合金至,、、、,。,等一系列优点在航空航天船舶核工业及兵器工业都有着广年代合金在飞机上得到了广泛的应用二战期间为获得泛的应用前景及不可替代的地位,因而铝合金技术被列为国防,一一一更高的机体材料强度研制了高强系合金。,科技关键技术及重点发展的基础技术比』在航空方面铝合金,一。随后又研制了更高强度的合金这些合金在年。是飞机机体结构的主要用材我国自行设计研制的第二代战斗代以前广泛应用于民用及军用飞机上。,机机体结构用材铝合金占以上在研的第

3、三代战斗机机体抗腐蚀性能需求阶段年代。由于飞机上开。为了理清航空铝合金的发展脉络,结构用材仍在一,,始使用厚大截面的结构出现了机体结构的应力腐蚀问题对机本文将较系统地阐述国内外航空铝合金的发展及应用,并分析体材料的需求除满足静强度外,还需满足抗腐蚀性能。国内外航空铝合金的差距、、形成原因铝合金的发展趋势和在新、一。。合金在短横向都有应力腐蚀开裂倾向火系一代飞机上的应用与发展铝合一,金的应力腐蚀问题由于的研制成功而得到解决国外航空铝合金的应用与发展但同,时牺牲了约的静强度随后又研制了在牺牲较小强度。铝合金的发展与

4、航空事业的发展是密不可分的。的条件下可一定程度满足抗腐蚀性能要求的状态年世纪初,一、一。在莱特兄弟制造一代合金在飞机上获得广泛应用的飞机上就采用了卜铸造的飞机发动。机的曲柄箱体。年在一一系合金中发现时综合性能需求阶段年代末至年代末一,效,,此后,受飞机失效安全设计的影响对材料提出了高断裂韧度的要硬化现象使铝合金作为飞机主体结构材料成为可能’一’。,在这种需求牵引下,美国首先研制。铝合金作为飞机机体的主要结构材料登上历史舞台求了合金为进一步满航空铝合金的发展既受,也受材足厚大截面结构强度和应力腐蚀性能的要求,飞机

5、性能改进的需求牵引公司研制。,。,料自身技术发展的推动本文按飞机对结构材料的需求牵引将了小合金年代后期飞机设计提出了机体结构材料航空铝合金的发展大致划分为个阶段。在具有高强度的同时应具有高的断裂韧度和优良的抗疲劳性。静强度需求阶段年至年代末在航。一,能联合公司研制了改型合金随“”基金项目本项目受航空支撑技术十五预先研究项目资助项目编号杨宁,,,,,主要从事航空铝合金的研究一杰男年生博士高级工程师航空铭合金的发展回顾与展望杨守杰等,,。,一。后为满足腐蚀性能要求又研制了子系铝合战斗机中广泛用作主承力结构件全面替代

6、目前在飞,一一。金方面研制了高强厚板及挤压机上仍有较大的用量在此期间还研制成功了抗腐蚀铝合金,一。,,,件以获得高的断裂韧度而强度不低于这些合金都得其强度与相当而抗腐蚀性能十分优越无晶间腐。,、、,,到了广泛应用在此期间俄罗斯先后研制成功了及蚀抗应力腐蚀和剥落腐蚀能力较高已用于水上飞机替代,、一。、,、,并在军。等高纯铝合金用飞机上广泛应合金作蒙皮结构件用。表欧美铝合金发展及应用情况强烈的减重需求和高可靠性需求阶段年代。由于能源危机及为提高军机战斗力,对飞初至年代初,,、机设计提出了强烈的减重要求另外钦合金树脂

7、基复合材料发展火应用情况,铝合金,年代系合金系合金军机民机逐渐兴起面临极大的挑战这些都大大激发了非传统铝。一合金的研制及传统铝合金的挖潜工作非传统材料主要包括铝。锉合金、,年代快速凝固耐热铝合金及铝基复合材料等这些材料目前。,离大规模应用还有一定距离在传统铝合金方面为满足飞机减。一,,。年代第一个里程碑重需求主要从提高合金比强度方面出发首先研制成功,了合金的热处理状态该状态第一次在铝合金中实一,一一。。年代第现了在满足腐蚀性能的同时不牺牲合金强度的目标随后一个里程碑一又研制成功一了超高强度的合金及具有优良疲劳一

8、。一一,,一,一性能的合金这些高性能铝合金的出现极大地推动了第一代战,一,,,,航空铝合金的应用与发展许多人们原来预测使用复合材料和辈我斗机第二代战斗第一代民机一,,、一、机年首飞年首飞钦合金的部位结果仍选用了高性能铝合金这在。等飞机上得到体现一一,,一,,,,一,,,,。辈夜第三代战斗机第二代民机降低制造成本的需求阶段年代初至今冷,,年首飞年首飞战结束后无论是民机还是军机降低飞机成本