铝合金属性
冶金在航空发展中发挥了关键作用。随着新材料的发现,已经发现新的应用程序也应用于这些或者快速改进现有的设计。
铝似乎是飞机制造的王者,尽管近年来一些新的合金已被应用。这些超级合金对于飞机住宅建造者来说仍然相当昂贵。铝合金具有良好的重量和成本优势,在行业中仍然广泛应用。
目前的发展表明,越来越多的制造商(波音,空中客车公司)在飞机结构中使用碳纤维和其他非金属材料,因为这些材料几乎可以形成任何形式和曲率。随着时间的推移,这些材料将不得不证明自己在耐紫外线损伤方面与铝一样可靠。
美铝正在开发第三代铝锂合金,这将使复合密集型飞机的情况更加体现在减轻重量和降低成本的同时,还需要防雷击。
铝合金
铝合金由四位数字系统识别。第一个数字给出合金组,而其他合金组合中存在的合金。下面我们编制了最常用的飞机铝合金及其各自属性的列表。
热处理
与铝合金中的铜(Cu)和锌(Zi)的使用改变了其性质,使得合金可以硬化并且通过使用加热软化。所得到的回火指定由合金号码之后的字母数字组合表示。
温度指定
发现最常见的脾气指数是T3和T6。 T3是通过扁平化处理进行固溶热处理和冷加工。 T6是溶剂热处理和人工老化。
组成
根据合金元素的组成,每种合金都有其自身的性能,例如2024合金具有4.5%的铜,0.6%的锰和1.5%的镁。 6061具有0.25%的铜,0.6%的硅,1.0%的镁和0.25%的铬,5052是2.5%的镁和0.25%的铬。 3003合金仅添加1.2%的锰。
机械性能
合金的机械性能是决定施工期间使用的重要因素。在下面的列表中我们给出了一些典型的属性:
2024-T3
这是最常见的高强度铝合金。它是高品质的飞机质量。 2024-T3铝板由于其强度而被认为是飞机合金,并且还具有优异的抗疲劳性能。一般不推荐焊接。 2024-T3 Alclad铝板的典型用途是机身和机翼外壳,车顶,飞机结构,以及由于其光泽光滑(2024-T3 Alclad)的修理和修复。其极限强度为62000 PSI,剪切强度为40000 PSI。
6061-T6
这种合金具有非常好的耐腐蚀性和整理能力,焊接也没有任何问题。 6061-T6铝板的强度水平约为低碳钢。 6061-T6铝板可以通过大多数常用技术制造。典型用途是飞机着陆垫,卡车车身和车架,结构件等。极限强度为45000 PSI,,剪切强度为30000 PSI。
5052
这种非可加热合金系列的强度最高。它不是结构性的。 5052铝板比大多数合金具有更高的疲劳强度。 5052铝板具有优异的耐腐蚀性,特别是在海洋应用中,具有优异的可加工性。 5052铝板通常用于建造燃油箱。
3003-H14
最广泛应用的铝合金,纯铝与锰的强度相比,比100系列强大约20%。 3003-H14铝板具有很好的加工性能,可以进行深拉伸,旋压,焊接或钎焊。 3003铝板是不可热处理的。这种铝板广泛用于整流罩和挡板电镀。极限强度为21000 PSI,剪切强度为14000 PSI。
7075
飞机制造商使用高强度合金(主要是合金7075)来加强铝飞机结构。铝合金7075具有铜(1.6%),镁(2.5%)和锌(5.6%),用于极限强度,但铜含量使其非常难以焊接。另一方面,它非常漂亮地阳极氧化。 7075具有最好的机械加工性能,可以达到非常好的效果。极限强度为33000 PSI(-0)和82000 PSI(-T6),剪切强度为22000 PSI(-0)和49000 PSI(-T6)。