Αεροσκάφος αλουμίνιο: χαρακτηριστικά

Λόγω της ευκολίας, ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση του αλουμινίου έχει γίνει απαραίτητο υλικό σε πολλές βιομηχανίες. Αεροσκάφος αλουμινίου - ομάδα των κραμάτων που διαφέρει ως προς τη συμπερίληψη των υψηλού μαγνησίου αντοχής, πυρίτιο, χαλκό, και μαγγάνιο. Προσδίδουν επιπρόσθετη αντοχή στο κράμα μέσω m. N. «Γήρανση επίδραση» - μια ειδική μέθοδος της σκλήρυνσης υπό την επίδραση για μεγάλο χρονικό διάστημα ένα επιθετικό ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Το κράμα εφευρέθηκε στις αρχές του 20ου αιώνα με το όνομα του ντουραλουμίνιο, τώρα γνωστό επίσης με το όνομα «Avial».

Ορισμός. ιστορική αναδρομή

Η αρχή της ιστορίας του κράματος αργιλίου αεροπορίας θεωρείται ότι είναι το 1909. Γερμανικά μεταλλουργικές μηχανικός Alfred Wilm εμπειρικά καθιερωθεί, εάν ένα κράμα αλουμινίου με μια μικρή προσθήκη χαλκού, μαγγανίου και μαγνησίου μετά την σκλήρυνση σε μία θερμοκρασία 500 ° C και αραιώνουμε σταθεί στους 20-25 ° για 4-5 ημέρες, γίνεται σταδιακά πιο δύσκολο και ισχυρότερη, χωρίς να χάσει την ευελιξία. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται «γήρανση» ή «ωρίμανση». Κατά τη διάρκεια αυτής σκλήρυνση άτομα χαλκού γεμίσει το μικρότερο πλήθος ζωνών στα όρια των κόκκων. Η διάμετρος του ατόμου χαλκού είναι μικρότερο από αυτό του αλουμινίου, επειδή υπάρχει στρες συμπίεσης, αυξάνοντας έτσι την αντοχή του υλικού.

Για πρώτη φορά το κράμα είχε κυριαρχήσει στα γερμανικά εργοστάσια Dürener Metallwerken και έλαβε σήμα Dural, εξ ου και το όνομα «ντουραλουμίνιο». Στη συνέχεια, American μεταλλουργός R. Β και σύνθεση Archer Dzhafris βελτιωθεί αλλάζοντας το ποσοστό του κυρίως μαγνησίου. Το νέο κράμα που ονομάζεται 2024 τα οποία διάφορες τροποποιήσεις που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα, αλλά και ολόκληρη η οικογένεια των κραμάτων - «Avial». Το όνομα «αλουμίνιο αεροσκαφών», αυτό το κράμα έχει λάβει σχεδόν αμέσως μετά το άνοιγμα ως εντελώς αντικατέστησε το ξύλο και μέταλλο για την κατασκευή του αεροσκάφους.

Οι κύριοι τύποι και τα χαρακτηριστικά

Υπάρχουν τρεις κύριες ομάδες:

• Οικογένεια αλουμινίου-μαγγανίου (Al-Μη), και αλουμινίου-μαγνησίου (Al-Mg). Το κύριο χαρακτηριστικό - υψηλή, σχεδόν κατώτερα από καθαρό αντοχή στη διάβρωση του αλουμινίου. Τα κράματα αυτά ανταποκρίνονται καλά στη συγκόλληση και συγκόλληση, αλλά η κακή περικοπή. Δεν σκληρύνει με θερμική επεξεργασία.
• Ανθεκτικό στη διάβρωση κραμάτων αλουμινίου-μαγνησίου σύστημα-πυριτίου (ΑΙ-Μα-δί). Σκλήρυνση θερμική επεξεργασία, δηλαδή σβέση στους 520 ° C ακολουθούμενη από ψύξη του νερού και φυσική γήρανση για περίπου 10 ημέρες. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτής της ομάδας των υλικών - υψηλή αντοχή στη διάβρωση όταν χρησιμοποιείται σε κανονικές συνθήκες, και κάτω από συνθήκες στρες.
• Διαρθρωτικών κράματα, αλουμινίου-χαλκού-μαγνησίου (Al-Cu-Mg). βάση τους - με πρόσμιξη χαλκού, μαγγανίου, μαγνησίου και αργιλίου. Μεταβάλλοντας τις αναλογίες των κραματικών στοιχείων που παρασκευάζεται αεροσκαφών αλουμινίου, τα χαρακτηριστικά των οποίων μπορεί να διαφέρει.

Υλικά της τελευταίας ομάδας διαθέτουν καλές μηχανικές ιδιότητες, αλλά είναι πολύ ευαίσθητα στη διάβρωση από το πρώτο και το δεύτερο οικογένεια κραμάτων. Ο βαθμός της ευαισθησίας σε διάβρωση εξαρτάται από τον τύπο της επεξεργασίας της επιφάνειας, η οποία εξακολουθεί να είναι αναγκαία για την προστασία του βαμμένα ή ανοδιωμένα. Η αντίσταση στη διάβρωση αυξάνεται με την εισαγωγή μέρος του κράματος μαγγανίου.

Εκτός από τους τρεις κύριους τύπους κραμάτων είναι επίσης διακρίνονται σφυρηλάτηση κράματα, ανθεκτικά στη θερμότητα, υψηλής αντοχής δομική et al. Έχουν απαραίτητα για μια συγκεκριμένη ιδιότητες εφαρμογής.

Σήμανση των κραμάτων αεροπορίας

Τα διεθνή πρότυπα πρώτη αλουμίνιο αεροσκαφών ψηφίο σήμανση δείχνει τα κύρια στοιχεία του κράματος του κράματος:

• 1000 - καθαρό αλουμίνιο.
• 2000 - κράμα σκληραλουμίνιο, κράμα με χαλκό. Σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα - το πιο κοινό κράμα αεροδιαστημικής. Λόγω της υψηλής ευαισθησίας σε διάβρωση στρες πυρόλυση όλο και αντικαθίσταται από 7000 κράματα σειράς.
• στοιχείο κράματος - - 3000 μαγγανίου.
• στοιχείο κράματος - - 4000 πυριτίου. Κράματα είναι επίσης γνωστή ως Silumin.
• στοιχείο κράματος - - 5000 μαγνησίου.
• 6000 - τα περισσότερα πλαστικά κράματα. Στοιχεία κράματος - μαγνήσιο και πυρίτιο. Termozakalke μπορεί να υποβληθεί σε αύξηση της αντοχής, αλλά κατώτερης αυτής της παραμέτρου 2000 και 7000 σειρές.
• 7000 - θερμικά σκληρυμένα κράματα, το πιο ανθεκτικό αεροσκάφη ποιότητας αλουμίνιο. Τα κύρια στοιχεία κράματος - ψευδάργυρο και μαγνήσιο.

Σήμανση το δεύτερο σχήμα - τροποποιήσεις κράμα αλουμινίου μετά τον αρχικό αριθμό ακολουθίας - ο αριθμός «0». Τα δύο τελικά στοιχεία - του αριθμού κράματος, πληροφορίες σχετικά με την καθαρότητά του ακαθαρσιών. Εάν το πρωτότυπο κράμα προστίθεται στο σήμανση πέμπτη χαρακτήρα «Χ».

Σήμερα, η πιο κοινή από αλουμίνιο βαθμού αεροσκαφών 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Τα διακριτικά χαρακτηριστικά αυτών των κραμάτων είναι: ελαφρότητα, ολκιμότητα, καλή σκληρότητα, αντοχή στην τριβή, διάβρωση και υψηλή πίεση. Στον κλάδο των αεροσκαφών τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα - air 6061 και 7075.

δομή

Η κύρια αλουμινίου κραματικά στοιχεία αεροσκαφών είναι χαλκός, μαγνήσιο, πυρίτιο, μαγγάνιο και ψευδάργυρο. Το ποσοστό κατά βάρος αυτών των στοιχείων στο κράμα προσδιοριστούν χαρακτηριστικά όπως αντοχή, ευκαμψία, αντοχή σε μηχανικές προσκρούσεις, κτλ το κράμα βάσης - αργιλίου, βασικά στοιχεία κραματοποίησης :. Χαλκός (2,2-5,2% κατά βάρος), μαγνήσιο (0, 2 έως 2,7%) και μαγγάνιο (0.2-1%).

Μια οικογένεια των αεροσκαφών κράματα αργιλίου-πυριτίου (4-13% κ.β.) με μία μικρή περιεκτικότητα σε άλλα στοιχεία κραματοποίησης - χαλκός, μαγγάνιο, μαγνήσιο, ψευδάργυρος, τιτάνιο, βηρύλλιο. Θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή των πολύπλοκων εξαρτημάτων, επίσης γνωστή ως silumin ή χυτό κράμα αλουμινίου. Η οικογένεια των κράμα αλουμινίου-μαγνησίου (1-13% κατά βάρος) με τα άλλα στοιχεία έχουν υψηλή ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση.

Ο ρόλος του χαλκού στη σύνθεση του αεροσκάφους αλουμινίου

Η παρουσία του χαλκού στη σύνθεση της αεροπορίας κράματος συμβάλλει στην ενίσχυση της, αλλά την ίδια στιγμή είναι κακό για την αντίσταση στη διάβρωση του. Ρίχνοντας στα όρια των κόκκων κατά τη διάρκεια της σβέσης, χαλκού καθιστά το κράμα ευπαθή σε διάβρωση βαθουλώματος, διάβρωση στρες και περικρυσταλλική διάβρωση. Ζώνες πλούσια σε χαλκό είναι γαλβανικά περισσότερο καθοδικού από την περιβάλλουσα μήτρα αλουμινίου και επομένως πιο ευαίσθητα στη διάβρωση που συμβαίνουν με ηλεκτροχημική μηχανισμό. Η αύξηση της περιεκτικότητας χαλκού στο βάρος κράμα έως 12% αυξάνει τις ιδιότητες αντοχής λόγω της σωματιδιακής σκλήρυνση κατά τη γήρανση. Όταν το περιεχόμενο του χαλκού στη σύνθεση του περισσότερο από 12% το κράμα γίνεται εύθραυστο.

Πεδία εφαρμογής

κράματα αλουμινίου είναι το πιο δημοφιλές μέταλλο πώλησης. Ελαφρύ αεροσκάφος βάρος αντοχής κράμα ποιότητας αλουμίνιο κάνει αυτό μια καλή επιλογή για πολλές βιομηχανίες από τα αεροσκάφη στα είδη οικιακής χρήσης (κινητά τηλέφωνα, ακουστικά, φλας). Τα κράματα αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στην ναυπηγική βιομηχανία, αυτοκινητοβιομηχανία, κατασκευή, w / d μεταφορών στην πυρηνική βιομηχανία.

Ευρέως αξιώνεται κράματα με περιεχόμενο μέτρια χαλκό (2014, 2024 κλπ). Προφίλ αυτών των κραμάτων έχουν υψηλή αντοχή στη διάβρωση, καλή εργασιμότητα, σημείο συγκόλλησης. Από αυτούς η ευθύνη του σχεδιασμού των αεροσκαφών, τα βαρέα φορτηγά, στρατιωτικά οχήματα.

Ιδιότητες ένωση αργιλίου αεροσκαφών

Συγκόλλησης κράματα αεροσκαφών διενεργείται αποκλειστικά σε ένα προστατευτικό αδρανές αέριο. Προτιμώμενα αέρια είναι το ήλιο, αργό ή ένα μίγμα αυτών. Έχει υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα του ηλίου. Αυτό καθορίζει πιο ευνοϊκή συμπεριφορά θερμοκρασίας του περιβάλλοντος συγκόλλησης που σας επιτρέπει να είναι αρκετά άνετα να συνδεθείτε με χοντρά τοιχώματα δομικά στοιχεία. Χρήση μιγμάτων προστατευτικών αερίων ενισχύει την εξαερισμού. Η πιθανότητα του σχηματισμού πόρων στην συγκόλληση μειώνεται πάρα πολύ.

Η χρήση στον τομέα της αεροναυπηγικής

κράματα αλουμινίου αεροσκαφών που αρχικά δημιουργήθηκε ειδικά για την κατασκευή του αεροσκάφους. Από αυτά, το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από τμήματα του κινητήρα αεροσκάφους, σασί, δεξαμενές καυσίμων, και άλλες διατάξεις στερεώσεως. Λεπτομέρειες του αργιλίου αεροσκαφών που χρησιμοποιούνται στον εσωτερικό χώρο των επιβατών.

Οι 2xxx κράματα σειράς αλουμινίου που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των εξαρτημάτων που εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες. Λεπτομέρειες ελαφρύ φορτίο κόμβους, καύσιμα, και τα συστήματα υδραυλικού λαδιού είναι κατασκευασμένα από κράμα 3xxx, 5xxx και 6xxx. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα στη βιομηχανία αεροσκαφών ήταν κράμα 7075. Από αυτό τα στοιχεία κατασκευάζονται για να λειτουργούν σε ένα μεγάλο φορτίο, με χαμηλές θερμοκρασίες, υψηλή αντίσταση στη διάβρωση. Η βάση του κράματος είναι από αλουμίνιο, και η κύρια κραματικά στοιχεία μαγνήσιο, ψευδάργυρο και χαλκό. Από γίνεται το προφίλ δύναμης των δομών αεροσκαφών, τα μέρη του κελύφους.