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。
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
铝材在冲压、拉升、铸造、锻造或机加工过程中会使用冲压油、拉升油、脱膜剂、切削液等加工液。所以,铝材产品在生产完毕入库前进行清洗-干燥-防护处理是必要的
铝合金产品在敞开或半封闭空间存放是很容易氧化、霉变的。根据合金材料的差异,产品变色的时间有所不同。清洗干净烘干后
的产品,在普通环境下,通常在3天后就开始氧化,逐渐明显,以至肉眼也能看到,严重的甚至表面产生不平整情况
针对已经氧化的产品,可以通过去氧化清洗来进行弥补,并做好防护处理,把损失降到最低。
1.系类工业纯铝:
易于加工;用途及性能:(挤压、折弯、氧化、拉伸、拉丝、防锈、易冲压、耐腐蚀、硬度低)导电,导热,空调行业器材,焊接器材,灯饰用品,反光器材,铭板专用等。容易加工成型。纯铝牌号有:(1100、1050、1060、1070、1090等!)状态:(O态H态、H24、H32、热轧、冷轧)材料有(纯铝板、纯铝棒、纯铝带、纯铝排、纯铝管)
2.系列铜铝合金:
易于加工制造;用途性能:(高硬度、高耐温、超硬铝、超硬铝板、散热器材、模具制造)铜铝合金牌号有:(2014、2017、2024、2A12、2A16、2A60、LY12等!)状态:(T4、T6、T73、T112、T351、T451、T651)材料有(厚铝板、铝薄板、铝合金板、铝合金棒、大直径铝棒、铝条、铝排、铝管)
3.系列铝锰合金:
易于加工成型、用途及性能:(溶接性、成形性、耐腐蚀、氧化、拉伸、防锈、容易成型,厨具应用,化工产品,做锻件,空调,冰箱,车底用于潮湿的环境里。
锰合金牌号有:(3003、3A21、3103、LF21等!)状态:(O态、H态、H12、H14、H24)。材料有(铝板、铝薄板、合金铝板、铝棒、合金铝棒、铝带、合金铝带、铝卷)
5.系列铝镁合金:
易于加工;用途及性能:(耐腐蚀、防锈、氧化)冰箱内衬板,船用铝板,舰艇专用,易于家电器材加工。铝镁合金牌号有:(5005、5050、5052、5056、5083、5086、5A06、5A02、5754、5A03、5056)状态:(O态、H态、H12、H24、H32、H34)材料有(铝板、铝棒、铝带、铝排、无缝铝管、精密铝管)
6.系列铝镁硅合金:
易于加工;用途及性能:(可阳极氧化、拉伸、焊接性良好、抛光性好、精密度高)手机外壳制造,机械加工品,发动机活塞机轮制造,氧化效果好。材料有(铝板、光亮铝板、铝棒、光亮铝棒、铝管、无缝铝管、铝卷铝带、六角铝棒)
7.系列为铝锌合金:
易于加工;用途及性能:(高强硬度、抗腐蚀、耐高温、抗冲击、耐冲压、超声波性能)模具制造,零部件,下翼壁板,桁条,隔框,固定装置,卡车,轴承及齿轮等)铝锌合金牌号有:(7050、7A04、7075、7475、7A04、7022、7020、7A05等!)状态:
(T6、T651、T745)材料有(铝板、模具铝板、镜面铝板、铝棒、超声波铝棒、模具铝棒、精密铝管、六角铝棒)
一系:1000系列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准 (gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
二系:2000系列铝合金代表2024、
三系:3000系列铝合金代表3003 、
四系:4000系列铝棒代表为
五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、
六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。
七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。 目前基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高。
八系:8000系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列,大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。
九系:9000系列铝合金是备用合金。