Pesawat aluminium: Ciri-ciri

Oleh kerana mudah, kemuluran dan rintangan kepada kakisan aluminium telah menjadi bahan penting dalam banyak industri. Pesawat aluminium - sekumpulan aloi berbeza dalam kemasukan magnesium tinggi kekuatan, silikon, tembaga, dan mangan. Memberikan kekuatan tambahan kepada aloi dengan cara m. N. "Kesan Penuaan" - satu kaedah khas pengerasan di bawah pengaruh untuk masa yang lama persekitaran atmosfera yang agresif. aloi dicipta pada awal abad ke 20 di bawah nama duralumin, kini dikenali juga dengan nama "Avial" itu.

Definisi. latar belakang sejarah

Permulaan sejarah aloi aluminium penerbangan dianggap sebagai 1909. Jerman jurutera metalurgi Alfred Wilm empirik ditubuhkan, jika aloi aluminium dengan tambahan kecil tembaga, mangan dan magnesium selepas pengerasan pada suhu 500 ° C dan menghilangkan berdiri pada 20-25 ° untuk 4-5 hari, ia beransur-ansur menjadi lebih keras dan kuat, tanpa kehilangan fleksibiliti. Prosedur ini dipanggil "penuaan" atau "matang". Semasa pengerasan ini atom tembaga mengisi kemajmukan yang paling kecil zon pada sempadan bijian. Diameter atom tembaga adalah lebih kecil daripada aluminium, kerana terdapat tekanan mampatan, sekali gus meningkatkan kekuatan bahan.

Buat pertama kali aloi telah dikuasai di kilang-kilang Jerman Dürener Metallwerken dan menerima jenama Dural, maka nama "duralumin". Selepas itu, metallurgist American R. B. dan komposisi Archer Dzhafris bertambah baik dengan menukar peratusan terutamanya magnesium. Aloi baru yang dikenali sebagai 2024, yang pelbagai pengubahsuaian digunakan secara meluas hari ini, tetapi seluruh keluarga aloi - "Avial". Nama "aluminium pesawat", aloi ini telah menerima hampir serta-merta selepas merasmikan sebagai sepenuhnya menggantikan kayu dan logam dalam pembinaan pesawat.

Jenis-jenis utama dan ciri-ciri

Terdapat tiga kumpulan utama:

• Keluarga dengan aluminium mangan (Al-Mn), dan aluminium-magnesium (Al-Mg). Ciri utama - tinggi, tidak kalah dengan rintangan kakisan aluminium tulen. aloi seperti respon yang baik kepada kimpalan dan pateri, tetapi potong yang tidak baik. Tidak keras oleh rawatan haba.
• aloi aluminium-sistem tahan kakisan magnesium-silikon (Al-Mg-Si). Pengerasan rawatan haba, iaitu pelindapkejutan 520 ° C diikuti oleh pelindapkejutan air dan penuaan semula jadi selama kira-kira 10 hari. Ciri membezakan kumpulan ini bahan-bahan - ketahanan kakisan yang tinggi apabila digunakan dalam keadaan biasa, dan di bawah tekanan.
• aloi struktur, aluminium-tembaga-magnesium (Al-Cu-Mg). asas mereka - didopkan tembaga, mangan, magnesium dan aluminium. Dengan mengubah bahagian unsur-unsur pengaloian pesawat disediakan aluminium, ciri-ciri yang mungkin berbeza.

Bahan-bahan kumpulan yang kedua memiliki sifat-sifat mekanikal yang baik, tetapi adalah sangat mudah terdedah kepada hakisan daripada keluarga pertama dan kedua aloi. Tahap kecenderungan kakisan adalah bergantung kepada jenis rawatan permukaan, yang masih perlu untuk melindungi dicat atau anodized. Rintangan kakisan meningkat dengan memperkenalkan sebahagian daripada aloi mangan.

Sebagai tambahan kepada tiga jenis utama aloi juga memalsukan dibezakan aloi, tahan panas, tinggi kekuatan struktur et al. Adakah perlu bagi ciri-ciri aplikasi tertentu.

Penandaan aloi penerbangan

piawaian antarabangsa pertama aluminium pesawat menandakan digit menunjukkan unsur-unsur pengaloian utama aloi:

• 1000 - aluminium tulen.
• 2000 - aloi duralumin, dialoikan dengan tembaga. Pada tempoh tertentu - aloi aeroangkasa yang paling biasa. Oleh kerana kepekaan yang tinggi kepada kakisan tekanan keretakan semakin digantikan dengan 7000 aloi siri.
• 3000 - pengaloian unsur - mangan.
• 4000 - pengaloian unsur - silikon. Aloi juga dikenali sebagai Silumin.
• 5000 - pengaloian unsur - magnesium.
• 6000 - aloi paling plastik. Pengaloian elemen - magnesium dan silikon. Termozakalke mungkin tertakluk kepada meningkatkan kekuatan, tetapi lebih rendah dalam parameter ini 2000 dan 7000 siri.
• 7000 - haba keras aloi, pesawat-gred aluminium paling tahan lama. Unsur-unsur pengaloian utama - zink dan magnesium.

Menandakan angka kedua - pengubahsuaian aloi aluminium selepas nombor urutan awal - nombor "0". Akhir dua angka - daripada aloi, maklumat mengenai keasliannya kekotoran. Jika aloi prototaip ditambah kepada watak kelima tanda "X".

Hari ini, yang paling biasa pesawat gred aluminium 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Ciri-ciri yang membezakan aloi ini adalah: ringan, kemuluran, keliatan yang baik, rintangan lelasan, kakisan dan tekanan tinggi. Dalam industri pesawat aloi yang paling banyak digunakan - udara 6061 dan 7075.

struktur

Utama pesawat unsur-unsur pengaloian aluminium tembaga, magnesium, silikon, mangan, dan zink. Peratusan mengikut berat elemen-elemen ini dalam aloi menentukan ciri-ciri seperti kekuatan, fleksibiliti, rintangan kepada kesan mekanikal, dan lain-lain aloi asas - aluminium, unsur-unsur pengaloian asas :. Copper (2,2-5,2% mengikut berat), magnesium (0, 2-2,7%) dan mangan (0.2-1%).

Sebuah keluarga pesawat aloi aluminium-silikon (4-13 massa%) dengan kandungan kecil unsur-unsur lain pengaloian - tembaga, mangan, magnesium, zink, titanium, berilium. Ia digunakan untuk membuat bahagian kompleks, juga dikenali sebagai silumin atau aloi aluminium tuang. Keluarga daripada aloi aluminium-magnesium (1-13% mengikut berat) dengan unsur-unsur lain mempunyai kemuluran yang tinggi dan rintangan kakisan.

Peranan tembaga dalam komposisi pesawat aluminium

Kehadiran tembaga dalam komposisi penerbangan aloi menyumbang kepada pengukuhan, tetapi pada masa yang sama tidak baik untuk rintangan kakisan. Menjatuhkan pada sempadan bijian semasa pelindapkejutan, tembaga menjadikan aloi mudah terdedah kepada hakisan bopeng, kakisan tekanan dan kakisan antara bebutir. Zon yang kaya dengan tembaga adalah galvanically lebih katod daripada matriks aluminium sekitarnya dan oleh itu lebih mudah terdedah kepada hakisan berlaku dengan mekanisme elektrokimia. Meningkatkan kandungan tembaga dalam berat aloi 12% meningkatkan sifat-sifat kekuatan disebabkan oleh pengerasan zarah semasa penuaan. Apabila kandungan tembaga dalam komposisi lebih daripada 12% aloi menjadi rapuh.

Bidang permohonan

aloi aluminium jualan logam yang paling popular. Cahaya pesawat berat kekuatan aloi gred aluminium membuat ini pilihan yang baik untuk pelbagai industri dari pesawat untuk barangan rumah (telefon bimbit, fon telinga, lampu suluh). aloi aluminium yang digunakan dalam pembinaan kapal, pembuatan kereta, pembinaan, w pengangkutan / d dalam industri nuklear.

Secara meluas mendakwa aloi dengan kandungan tembaga sederhana (2014, 2024 dan lain-lain). Profil aloi ini mempunyai rintangan kakisan yang tinggi, kebolehkerjaan yang baik, tempat kebolehkimpalan. Daripada mereka adalah reka bentuk bertanggungjawab pesawat, trak berat, kenderaan tentera.

Properties sebatian aluminium pesawat

Kimpalan aloi pesawat dijalankan secara eksklusif dalam gas lengai perlindungan. gas pilihan adalah helium, argon atau campuran daripadanya. Ia mempunyai kekonduksian haba yang lebih tinggi daripada helium. Ini menentukan tingkah laku suhu yang lebih baik persekitaran kimpalan yang membolehkan anda untuk menjadi cukup selesa untuk menyambung elemen struktur berdinding tebal. Penggunaan campuran gas melindungi meningkatkan bolong. Kebarangkalian pembentukan liang dalam kimpalan dikurangkan.

Penggunaan dalam industri pesawat

aloi aluminium pesawat asalnya dicipta khusus untuk pembinaan pesawat. Daripada jumlah ini, perumahan yang diperbuat daripada bahagian-bahagian enjin pesawat, casis, tangki bahan api, dan peranti pengancing lain. Maklumat daripada aluminium pesawat digunakan dalam petak penumpang dalaman.

2XXX aloi siri aluminium digunakan untuk pengeluaran bahagian yang terdedah kepada suhu yang tinggi. nod butiran ringan dimuatkan, bahan api, dan sistem minyak hidraulik diperbuat daripada aloi 3XXX, 5XXX dan 6XXX. Yang paling banyak digunakan dalam industri pesawat itu aloi 7075. Dari dalamnya unsur-unsur adalah untuk beroperasi pada beban yang besar, dengan suhu rendah, rintangan yang tinggi kepada kakisan. Asas aloi aluminium, dan unsur-unsur pengaloian magnesium utama, zink dan tembaga. Daripada ia dibuat profil kuasa struktur pesawat, bahagian-bahagian shell.