AffärsIndustri

Flygplansaluminium: egenskaper

På grund av den lätthet, duktilitet och motståndskraft mot korrosion av aluminium har blivit ett oumbärligt material i många industrier. Flygplansaluminium - grupp av legeringar som skiljer sig i införandet av höghållfast magnesium, kisel, koppar, och mangan. Ge ytterligare styrka till legeringen med hjälp av m. N. "Åldrande effekt" - en speciell metod för härdning under påverkan under lång tid en aggressiv atmosfärisk miljö. Legeringen uppfanns i början av 20-talet under namnet duraluminium, nu även känd under namnet "Avial".

Definition. historisk bakgrund

I början av flygets historia aluminiumlegering är år 1909. German metallurgisk ingenjören Alfred Wilm empiriskt etablerad, om en aluminiumlegering med en liten tillsats av koppar, mangan och magnesium efter härdning vid en temperatur av 500 ° C och släcka stå vid 20-25 ° under 4-5 dagar, gradvis blir det svårare och starkare, utan att förlora flexibilitet. Förfarandet kallas "åldrande" eller "mognar". Under denna härdningskopparatomer fyller den minsta flertal zoner vid korngränserna. Diametern hos kopparatom är mindre än den hos aluminium, eftersom det finns tryckspänning, vilket därigenom ökar hållfastheten hos materialet.

För första gången legeringen behärskar på tyska fabriker Dürener Metallwerken och fick varumärket Dural, därav namnet "duraluminium". Därefter, amerikansk metallurg R.B. och Archer Dzhafris komposition förbättras genom att ändra andelen huvudsakligen magnesium. Den nya legering som kallas 2024 där olika modifieringar används allmänt i dag, men hela familjen av legeringar - "Avial". Namnet "flygplan aluminium", har denna legering fått nästan omedelbart efter öppnandet så fullständigt ersatt trä och metall i konstruktionen av flygplan.

De vanligaste typerna och egenskaper

Det finns tre huvudgrupper:

  • Familj av aluminium-mangan (Al-Mn), och aluminium-magnesium (Al-Mg). Det viktigaste kännetecknet - hög, knappast sämre än ren aluminium korrosionsbeständighet. Sådana legeringar svarar bra på svetsning och lödning, men den dåliga cut. Inte härdas genom värmebehandling.
  • Korrosionsbeständiga aluminium-systemet legeringar av magnesium-kisel (Al-Mg-Si). Härdning värmebehandling, nämligen snabbkylning vid 520 ° C följt av vattensläckning och naturlig åldring under ca 10 dagar. Den särskiljande kännetecken för denna grupp av material - hög korrosionsbeständighet vid användning i normala förhållanden, och under stress.
  • Konstruktionslegeringar, aluminium-koppar-magnesium (Al-Cu-Mg). Deras grund - dopade koppar, mangan, magnesium och aluminium. Genom att variera proportionerna av legeringselement framställt flygplan aluminium, de egenskaper kan av vilka variera.

Material av den senare gruppen besitter goda mekaniska egenskaper, men är mycket känsliga för korrosion än den första och andra familj av legeringar. Graden av känslighet för korrosion är beroende av typen av ytbehandling, som fortfarande är nödvändig för att skydda målade eller anodiserade. Korrosionsbeständig ökas genom att införa en del av manganlegering.

Utöver de tre huvudtyper av legeringar är också särskiljas smideslegeringar, värmebeständigt, höghållfast konstruktions et al. Har nödvändigt för en särskild tillämpning egenskaper.

Märkning av legeringar luftfart

Internationella standarder första flygplansaluminium märkning siffra anger de huvudsakliga legeringselement i legeringen:

  • 1000 - ren aluminium.
  • 2000 - duralumin legering, legerat med koppar. Vid en viss period - den vanligaste rymdlegering. På grund av den höga känsligheten för spänningskorrosion alltmer ersatts av 7000-serien legeringar.
  • 3000 - legeringsämne - mangan.
  • 4000 - legeringsämne - kisel. Legeringar är också kända som Silumin.
  • 5000 - legeringsämne - magnesium.
  • 6000 - de plast legeringar. Legeringselement - magnesium och kisel. Termozakalke kan utsättas för att öka styrkan, men sämre i denna parameter 2000 och 7000-serien.
  • 7000 - termiskt härdat legeringar, den mest hållbara flygplansaluminium. De huvudsakliga legeringselement - zink och magnesium.

Som markerar den andra siffran - aluminiumlegering modifieringar efter den initiala sekvensnummer - siffran "0". De två sista siffrorna - av legeringsnummer, uppgifter om dess renhet av föroreningar. Om prototyplegeringen tillsätts markeringen femte tecknet "X".

Idag är den vanligaste grade flygplansaluminium 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. De särskiljande egenskaperna hos dessa legeringar är: lätthet, formbarhet, god seghet, motståndskraft mot nötning, korrosion och hög stress. I flygindustrin de mest använda legeringar - luft 6061 och 7075.

struktur

Huvudlegeringselementen flygplansaluminium är koppar, magnesium, kisel, mangan och zink. Viktprocenten av dessa element i legeringen bestämma egenskaper såsom styrka, flexibilitet, motståndskraft mot mekaniska stötar, etc. Basen legering - aluminium, grundläggande legeringselement :. Koppar (2,2-5,2 vikt-%), magnesium (0, 2-2,7%) och mangan (0,2-1%).

En familj av flygplans aluminium-kisellegeringar (4-13 mass%) med en mindre halt av andra legeringselement - koppar, mangan, magnesium, zink, titan, beryllium. Det som används för framställning av komplexa delar, även känd som silumin eller gjuten aluminiumlegering. Familjen av aluminium-magnesiumlegering (1-13 vikt-%) med de andra elementen har en hög duktilitet och korrosionsbeständighet.

Rollen av koppar i kompositionen enligt flygplansaluminium

Närvaro av koppar i kompositionen av legeringen luftfarten bidrar till dess förstärkning, men på samma gång är dåligt för dess korrosionsbeständighet. Släppa vid korngränser under kylning, gör koppar legeringen mottaglig för punktfrätning, spänningskorrosion och interkristallin korrosion. Zoner rika på koppar är galvaniskt mer katodisk än den omgivande aluminiummatrisen och därför mer känsliga för korrosion som uppträder genom elektrokemisk mekanism. Ökar kopparinnehållet i legeringen vikt till 12% ökar hållfasthetsegenskaperna på grund av det partikelhärdning under åldring. När innehållet av koppar i kompositionen av mer än 12% av legeringen blir spröd.

Användningsområden

Aluminiumlegeringar är de mest populära säljande metall. Låg vikt flygplansaluminium legering styrka gör detta till ett bra val för många industrier från flygplan till husgeråd (mobiltelefoner, hörlurar, ficklampor). Aluminiumlegeringar används inom varvsindustrin, att tillverka bilar, konstruktion, vikt / d transport i kärnkraftsindustrin.

Allmänt patent legeringar med måttlig kopparhalt (2014, 2024 osv). Profiler av dessa legeringar har hög korrosionsbeständighet, god formbarhet, punktsvetsbarheten. Av dem är ansvaret konstruktion av flygplan, tunga lastbilar, militärfordon.

Egenskaper flygplansaluminiumförening

Svetsflygplanslegeringar utförs uteslutande i en skyddande inert gas. Föredragna gaser är helium, argon eller en blandning därav. Den har högre värmeledningsförmåga av helium. Detta bestämmer temperaturbeteendet av svets miljö som tillåter dig att vara tillräckligt bekväm för att ansluta tjocka väggar konstruktionselement gynnsammare. Användning av blandningar av skyddsgaser ökar ventilen. Sannolikheten för bildandet av porer i svetsen är kraftigt reducerad.

Användningen inom flygindustrin

Flygplan aluminiumlegeringar ursprungligen skapats speciellt för byggande av flygplan. Av dessa är huset tillverkat av flygplansmotordelar, chassi, bränsletankar, och andra fästanordningar. Detaljer hos flygplanet aluminium används i det inre passagerarutrymmet.

2XXX serien aluminiumlegeringar används för produktion av delar som utsätts för höga temperaturer. Detaljer lätt belastade noder, bränsle och hydrauliska oljesystem är tillverkade av legering 3xxx, 5xxx och 6xxx. Den mest använda inom flygindustrin var legering 7075. Från det elementen är gjorda för att arbeta vid en stor belastning, med låga temperaturer, hög motståndskraft mot korrosion. Basis av legeringen är aluminium, och huvudlegeringselementen magnesium, zink och koppar. Från det görs strömprofilerna av flygplanskroppar, skaldelarna.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sv.birmiss.com. Theme powered by WordPress.