Aluminijska legura zrakoplovstva

Aluminijska legura zrakoplovstva kovači su kritične strukturne komponente u zrakoplovnoj industriji, poznate po svom izuzetnom omjeru snage i težine, visoku pouzdanost, izvrsne performanse umora i utjecajne otpornosti . Te se komponente proizvode precizno kontroliranim aebilnim procesima, maksimiziranjem ALPCUMS-a ALPSPRYNS serija) . Proces postupka usavršava unutarnja zrna materijala, zgušnjava njegovu strukturu i stvara kontinuirane linije protoka zrna koje su usko u skladu s geometrijom kovanja dijela, čime se značajno povećava kapacitet opterećenja i sigurnost dijelova pod složenim opterećenjima .

Uobičajene zrakoplovne aluminijske legure i njihove karakteristike:2xxx serija (Al-CU-MG sustav):

Tipične ocjene: 2014, 2024, 2618.

Karakteristike: Visoka čvrstoća, izvrsna performanse umora, dobra žilavost loma . 2024 jedna je od najčešće korištenih stupnjeva . 2618 legura održava dobru snagu pri povišenim temperaturama .

Primarni legirajući elementi: Bakar (cu), magnezij (mg), mangan (mn) .

7xxx serija (Al-Zn-MG-CU sustav):

Tipične ocjene: 7050, 7075, 7475.

Karakteristike: Ultra-visoka čvrstoća, vrlo visoka čvrstoća, najjače aluminijske legure u zrakoplovnim aplikacijama . 7050 i 7475 nude bolju žilavost i otpornost na pucanje korozije (SCC) od 7075, a istovremeno održava visoku čvrstoću .

Primarni legirajući elementi: Cink (zn), magnezij (mg), bakar (cu), kromij (Cr) ili cirkonij (zr) .

8xxx serija (Al-Li sustav):

Tipične ocjene: 2099, 2195, 2050.

Karakteristike: Zrakoplovne legure sljedeće generacije s nižom gustoćom i većim modulom, značajno poboljšavajući omjere snage i težine i krutosti i težine, zadržavajući izvrsne performanse umora i toleranciju na oštećenje .

Primarni legirajući elementi: Litij (li), bakar (cu), magnezij (mg), cink (zn) .

Osnovni materijal:

Aluminij (al): ravnoteža

Kontrolirane nečistoće:

Održava se stroga kontrola elemenata nečistoće kao što su željezo (Fe) i silicij (SI) kako bi se osigurala visoka metalurška čistoća, sprječavajući stvaranje štetnih grubih intermetalnih spojeva, optimizirajući na taj način mehanička svojstva i toleranciju na oštećenja .}

Proces proizvodnje (za zrakoplovne duge): Proizvodni proces za zrakoplovne dimence izuzetno je strog i složen, što zahtijeva preciznu kontrolu u svakoj fazi kako bi se osigurala najviša kvaliteta i pouzdanost proizvoda, ispunjavajući stroge standarde zrakoplovne industrije .

Odabir i certificiranje sirovina:

Aerospace ocjene kovanja su odabrane . Sve sirovine moraju biti osigurane potpunom dokumentacijom o sljedivosti, uključujući toplinski broj, kemijski sastav, unutarnju veličinu zrna, izvješća o ultrazvučnim inspekcijama itd. .

Stroga analiza kemijskog sastava osigurava poštivanje zrakoplovnih standarda kao što su AMS, MIL, BAC, ASTM .

Rezanje i prethodno liječenje:

Grelice se precizno izračunavaju i režu prema složenom geometrijskom obliku i konačnim dimenzijskim zahtjevima dijela . tretman za prethodno zagrijavanje mogu biti uključeni kako bi se optimizirala plastičnost gredice .

Grijanje:

Gredice se precizno zagrijavaju u naprednim pećima za kovanje s izuzetno visokom temperaturnom ujednačešću . Temperatura peći mora ujednačiti standarde AMS 2750E klase 1 ili 2 kako bi se spriječilo lokalno pregrijavanje ili podsticanje ., postupak grijanja često se provodi pod atmosferom {s posebnom koalitom, a ne poseban je u atmosferu.

Formiranje kovanja:

Multi-Pass kovanje matrica vrši se pomoću velikih hidrauličkih preša ili kovanih čekića . napredne tehnike simulacije CAE (e . g ., deformacija) koriste se u dizajnu za precizno predviđanje protoka metala, a ne i nerazumne, neročene, anacije, a ne i incencije, a netaknute su se namjerale, a ne i neročni protok, a ne i neročno protok zrna, neročene, neročene, neročene, neročene, neročene, neročene linije protoka protoka protok .

Unaprijed formiranje, završetak kovanja i kovanje preciznosti: Tipično uključuje složene korake unaprijed formiranja (priprema grubog praznog), završetak kovanja (fino oblikovanje) i precizno kovanje (visoka preciznost, gotovo net-oblikovanje) . Svaki korak strogo kontrolira količinu deformacije, brzinu deformacije i temperaturu za optimiziranje interne strukture.

Obrezivanje i udaranje:

Nakon kovanja, uklanja se višak bljeskalice oko periferije kovanja . za dijelove s unutarnjim šupljinama ili rupama, mogu biti potrebne operacije probijanja .

Toplotna obrada:

Toplina otopine: Izvedeno na precizno kontroliranoj temperaturi i vremenu kako bi se osiguralo potpuno otapanje legirajućih elemenata . Temperaturna ujednačenost (± 3 stupnja) i vrijeme prijenosa ugašenja (obično manje od 15 sekundi) su kritični .

Gašenje: Brzo hlađenje od temperature otopine, obično gašenjem vode ili gašenjem polimera . za dijelove velike veličine ili složenog oblika, stepenasto ugajanje ili odgođeno gašenje može se koristiti za smanjenje zaostalog naprezanja ili izobličenja .

Starenje liječenja: Jednostepena ili višestupanjska umjetno starenje izvodi se prema stupnju legure i konačnih zahtjeva za izvedbu .

T6 temperament: Pruža maksimalnu snagu .

T73/T7351/T7451/T7651 Temperi: Za seriju 7xxx, prekomjena se koristi za poboljšanje otpornosti na pucanje korozije stresa (SCC) i koroziju pilinga, što je obavezan zahtjev za zrakoplovne aplikacije .

Ublažavanje stresa:

Nakon toplinske obrade, odbora su obično podvrgnuti zateznom ili kompresijskom ublažavanju napona (e . g ., txx51 serija) kako bi se značajno smanjilo zaostale stres, minimizirajte naredno distorziranje obrade i poboljšati dimenzionalnu stabilnost .

Završnica i inspekcija:

Otklanjanje, pucanj (poboljšava performanse površinskog umora), provjere kvalitete površine, dimenzionalni pregled .

Sveobuhvatno nestruktivno ispitivanje i testovi mehaničkih svojstava provode se kako bi se osiguralo da se proizvod u skladu s zrakoplovnim standardima .

Mehanička svojstva aluminijske legure zrakoplovne zrakoplovne kopitara ključna su za njihovu široku uporabu u zrakoplovnoj industriji . Ova svojstva imaju stroge određene vrijednosti u uzdužnom (L), poprečnom (LT) i kratkotrajnom smjeru (ST) kako bi se osigurala učinkovita kontrola anizotrobije {{2 {2 {2

Ujednačenost imovine i anizotropija:

Aerospace Die Oftions imaju stroge zahtjeve za ujednačenost svojstva i anizotropiju . kroz napredne procese kovanja i dizajn matrice, protok zrna može se precizno kontrolirati kako bi se postigla optimalna svojstva u kritičnim uputama učitavanja .

Zrakoplovni standardi obično postavljaju jasne minimalne zajamčene vrijednosti za mehanička svojstva u LT, LT i ST uputama, osiguravajući da dio ima dovoljnu čvrstoću i žilavost u svim orijentacijama .

Mikrostruktura aluminijskih legura zrakoplovnih aerospace aerosce -a temeljno je jamstvo njihove visoke čvrstoće, žilavosti, performansi umora i tolerancije na oštećenja .}

Ključne mikrostrukturne značajke:

Rafinirana, ujednačena i gusta struktura zrna:

Proces kovanja u potpunosti se razgrađuje grubo zrna, formirajući fina, ujednačena i gusta rekristalizirana zrna i uklanjanje oštećenja lijevanja poput poroznosti i skupljanja . Prosječna veličina zrna obično se strogo kontrolira u određenom rasponu za optimizaciju ukupnih mehaničkih svojstava.

Discoidi formirani legirajućim elementima kao što su CR, MN i Zr (u nekim stupnjevima) učinkovito pričvršćuju granice zrna, inhibirajući prekomjerni rast zrna i rekristalizaciju .

Kontinuirano protok zrna vrlo je u skladu s oblikom dijela:

Ovo je temeljna prednost zrakoplovnih dimenzija . dok se metal plastično teče unutar matrice, njegova zrna su izdužena i tvore kontinuirane vlaknaste linije protoka koje su usko u skladu s složenim vanjskim i unutarnjim strukturama dijela .

Ovo usklađivanje protoka zrna s primarnim smjerom napona dijela u stvarnim radnim uvjetima učinkovito prenosi opterećenja, značajno poboljšavajući performanse umora dijela, žilavost utjecaja, žilavost loma i otpor pucanja korozije u kritičnim područjima (e .} g ., Corners, varirajući, varira

Precizna kontrola faza jačanja (talozi):

Nakon otopine toplinskog obrade i starenja u više stupnjeva, faze jačanja (e {. g ., al₂cumg, mgzn₂) ujednačno se talosno u aluminijskoj matrici s optimalnom veličinom, morfologijom i distribucijom .

Za seriju 7xxx, tretmani za starenje (e {. g ., t73, t74, t76 tempovi) imaju za cilj učinkovito poboljšati pucanje korozije stresa (SCC) i otpornost na korosiranje u čak i izbacivanje prelaska, graničare sa graničare Snaga .

Visoka metalurška čistoća:

Strict control of impurity elements such as iron (Fe) and silicon (Si) avoids the formation of coarse, brittle intermetallic compounds, thereby ensuring the material's toughness, fatigue life, and damage tolerance. Aerospace forgings typically require extremely low levels of non-metallic inclusions.

Aluminijske legure zrakoplovne dimence obično zahtijevaju visoku preciznost i stroge dimenzionalne tolerancije kako bi se smanjila naknadna obrada, smanjenje troškova i vremena olova .

Sposobnost prilagodbe:

Aerospace Die Oftions obično su visoko prilagođeni, dizajnirani i proizvedeni na temelju 3D modela (CAD datoteke) i detaljnih inženjerskih crteža koje pružaju proizvođači zrakoplova .

Proizvođači posjeduju pune mogućnosti iz dizajna die, kovanja, toplinske obrade, ublažavanja stresa do konačne precizne obrade i površinskog tretmana .

Svojstva zrakoplovnih aluminijskih legura u potpunosti ovise o preciznom toplinskom obradu . Aerospace standardi imaju izuzetno stroge propise za postupak toplinske obrade .

Smjernica za odabir temperature:

2xxx serija: Često odabrano u T351 (E . g ., 2024) ili t851 (e . g ., 2099) tempovi za postizanje izvrsnih tolerancija na zamku i štete {{}}}

7xxx serija: Ovisno o zahtjevima za pucanjem korozije korozije (SCC) i korozijom pilinga, odabrana su tempovi T7351, T7451 ili T7651, žrtvujući određenu vršnu čvrstoću kako bi se osigurala dugoročna pouzdanost . 7075 u T6 temperatura se izravno koristi za osnovno-nosivo-nosivanje

Aerospace aluminij legure od legura obično zahtijevaju opsežnu preciznu obradu da bi se postigla složena geometrija i visoka dimenzijska točnost konačnog dijela .

Smjernica za izradu:

Obradivost: Zrakoplovni aluminijski aluminijski leguri OBOT Općenito imaju dobru strogost, ali visoke ocjene (e . g ., 7xxx, 8xxx serija) zahtijevaju veće sile rezanja, zahtijevaju alate za visoku krigitaciju i specijalizirani alati za rezanje..

Upravljanje zaostalim stresom: OFFINS, posebno nakon ugašenja, imaju unutarnja zaostala napona {. zrakoplovne dijelove često koriste TXX51 (zatečeni napon) temperament . tijekom memetrijskog rezanja i slojevitog rezanja, i razmatranje podružnog obrade, slijedilo, nakon čega je usklađen, a zatim se usredotočilo na toploviranje, nakon čega je to ugrožavanje topline, nakon čega se radi o toplini, a zatim su u osnaživanju.

Zavarivost: Tradicionalno zavarivanje fuzije rijetko se koristi za primarno zrakoplovno opterećenje aluminijske aluminijske legure komponente ., oni se prvenstveno oslanjaju na mehaničko spajanje (e . g ., hi-lok učvršćivači, zavarivanje) ili čvrstog stata (e. Zavarivanje FSW za zavarivanje), a zavarivanje obično zahtijeva lokalizirano toplinsko obradu da bi se obnovila svojstva .

Kontrola kvalitete: Stroga u procesu i izvan linije preglede dimenzija, geometrijskih tolerancija, hrapavosti površine i oštećenja tijekom obrade .

Otpor korozije zrakoplovnih aluminijskih legura jedan je od njihovih kritičnih pokazatelja performansi, posebno s obzirom na njihovu otpornost na pucanje korozije stresa (SCC) i koroziju pilinga u različitim okruženjima .

Strategije zaštite od korozije:

Odabir legura i temperature: U zrakoplovstvu, za aluminijske legure visoke čvrstoće, prekomjerne tempere (e . g ., T7351/T7451/T7651 za 7xxx seriju, T851 za 8xxx za 8xxs serije, čak su i na mandicantu, čak i eksplozivni otpor na SCC i eksplozivni otpor na 8xxx, s visokim mandicalnim serijama i eksplozijom

Površinski obrada:

Anodirajući: Najčešća i najčešća metoda zaštite, tvoreći gusti oksidni film na površini za kovanje, pojačavajući koroziju i otpornost na habanje . anodiziranje kromalne kiseline (CAA) ili anodiziranje sumporne kiseline (SAA), a slijedi brtvljenje .

Kemijski prevlaci za pretvorbu: Služiti kao dobri primeri za boje ili ljepila, pružajući dodatnu zaštitu od korozije .

Sustavi premaza visokih performansi: Epoksi, poliuretan ili drugi visoko-performansni antikorozijski premazi primjenjuju se u određenim ili teškim okruženjima .

Galvansko upravljanje korozijom: Kada je u kontaktu s nespojivim metalima, stroge mjere izolacije (e . g ., nevojni brtvi, izolacijske prevlake, brtvila) moraju se uzeti kako bi se spriječilo galvansku koroziju .

Fizička svojstva aluminijskih legura zrakoplovnih aluminijskih aerospace aerospace -a kritični su ulazni podaci u dizajnu zrakoplova, koji utječu na strukturnu težinu, performanse i sigurnost zrakoplova .

Razmatranja dizajna:

Ultimate omjeri snage i težine i krutosti i težine: Aerospace aluminijski odbojci središnji su za postizanje laganog i visoke strukturne učinkovitosti zrakoplova, pri čemu se u tom pogledu izvrsno snažno li-legura (8xxx serija) .}

Dizajn tolerancije na oštećenja: Izvan čvrstoće, zrakoplovne dijelove prioritete daju toleranciju oštećenja i performanse umora, koji zahtijevaju da se materijali sigurno izvode čak i s postojećim nedostacima . Fine zrna i kontinuirani protok zrna od strane su ključni za ovo .

Radni temperaturni raspon: Aerospace aluminijske legure nisu visoko otporne na temperaturu, obično ograničene na radne temperature ispod 120-150 stupanj . Za primjene više temperature, legure od titana ili kompozitni materijali moraju se uzeti u obzir .

Složenost proizvodnje: Aerospace Ackings ima složene oblike, zahtijevajući izuzetno visoke zahtjeve za dizajn i proizvodne procese, često uključuju više prolaza za kovanje i precizno obradu .

Osiguranje kvalitete i testiranje aluminijskih legura zrakoplovnih aerospace aerosce -a od strane su temeljni elementi sigurnosti zrakoplovne industrije i moraju se pridržavati najstrožih industrijskih standarda i specifikacija kupaca .

Standardni postupci ispitivanja:

Puna sljedivost životnog ciklusa: Svaka faza od nabave sirovina do završne isporuke mora imati detaljne zapise i sljedivu dokumentaciju, uključujući toplinski broj, datum proizvodnje, parametre procesa, rezultate ispitivanja itd. .

Certificiranje sirovina:

Analiza kemijskog sastava (optički spektrometar emisije, ICP) kako bi se osigurala poštivanje AMS, MIL, BAC i drugih specifikacija zrakoplovnih materijala .

Pregled unutarnjeg oštećenja: 100% ultrazvučno testiranje (UT) kako bi se osiguralo da su gredice bez oštećenja i uključenja .

Nadgledanje procesa kovanja:

Praćenje i snimanje temperature peći u stvarnom vremenu, temperature kovanja, tlaka, količine deformacije, brzine deformacije, temperature matrice i ostalih parametara .

U procesu/off-line Slučajni pregled oblika i dimenzija kovanja kako bi se osigurala poštivanje zahtjeva za prethodno formiranje i završnu obradu .

Nadgledanje procesa toplinske obrade:

Precizna kontrola i snimanje ujednačenosti temperature peći (u skladu s AMS 2750E klasom 1), ugasiti temperaturu medija i intenzitet agitacije, vrijeme prijenosa ugašenja i ostali parametri .

Kontinuirano snimanje i analiza temperaturnih/vremenskih krivulja .

Kemijska kompozicija:

Ponovno verifikacija serije kemijski sastav konačnih odbora .

Ispitivanje mehaničkog svojstva:

Testiranje zatezanja: Uzorci uzete u LT, LT i ST uputama, strogo testirani na UTS, YS, EL prema standardima, osiguravajući da su ispunjene minimalne zajamčene vrijednosti .

Testiranje tvrdoće: Mjerenja s više točaka za procjenu ujednačenosti i korelacije s vlačnim svojstvima .

Testiranje utjecaja: Charpy v-netch test utjecaja ako je potrebno .

Testiranje žilavosti prijeloma: K1C ili JIC Testiranje za kritične komponente, ključni parametar za dizajn tolerancije na zrakoplovnu oštećenja .

Ispitivanje korozije za koroziju (SCC):

Sve 7xxx i 8xxx serije serije zrakoplovstva (osim T6) obvezni su podvrgnuti ispitivanju osjetljivosti na SCC (E . g ., C-ring test, ASTM G38/G39) kako bi se osiguralo da se SCC ne pojavi na određenim nivoima stresa {{8}

Nezačinjena ispitivanja (NDT):

Ultrazvučno testiranje (UT): 100% interna inspekcija oštećenja za sve kritične vožnje (prema AMS 2154 Standard, klasa AA ili razina klase A) kako bi se osigurala poroznost, inkluzije, delaminacije, pukotine itd. .

PENETRANTSKA ISPITIVANJA (PT): 100% površinski pregled (prema AMS 2644 Standard) za otkrivanje oštećenja površine .

Ispitivanje vrtložnih struja (ET): Otkriva površinske i površinske nedostatke, kao i materijalnu uniformnost .

Radiografsko testiranje (RT): Rendgenski ili gama-ray pregled za određena određena područja .

Mikrostrukturna analiza:

Metalografski pregled za procjenu veličine zrna, kontinuiteta protoka zrna, stupnja rekristalizacije, morfologije i distribucije talog, posebno karakteristika taloženja granica zrna, osiguravajući poštivanje zrakoplovnih standarda za mikrostrukturu .

Inspekcija dimenzionalne i površinske kvalitete:

Precizno 3D dimenzionalno mjerenje pomoću koordinatnih mjernih strojeva (CMM) ili laserskog skeniranja, osiguravajući točnost dimenzije i geometrijske tolerancije složenih oblika .

Površinska hrapavost, inspekcija vizualnih oštećenja .

Standardi i potvrde:

Proizvođači moraju biti AS9100 (sustav upravljanja zrakoplovnim kvalitetom) certificiran .

Proizvodi moraju biti u skladu s strogim zrakoplovnim standardima kao što su AMS (specifikacije zrakoplovnih materijala), MIL (vojne specifikacije), BAC (Boeing Aircraft Company), Airbus, SAE zrakoplovne standarde, ASTM, itd. .}

EN 10204 Tip 3 . 1 ili 3.2 Izvješća o ispitivanju materijala mogu se osigurati, a neovisna certifikacija treće strane može se organizirati na zahtjev kupca.

Aluminijska legura zrakoplovnih dimenca neophodne su komponente u zrakoplovnim strukturama zbog njihove neusporedive kombinacije performansi, široko korištene u dijelovima s krajnjim zahtjevima za čvrstoću, težinu, pouzdanost i sigurnost .}

Područja primarne primjene:

Struktura trupa zrakoplova: Pregrade, spojeve strigera, stolare kože, okviri vrata kabine, okviri prozora i ostale primarne strukture opterećenja .

Krila: Rebra, spar pričvršćenja, staze za preklop, aileron komponente, prilozi za pilone .

Sustav za slijetanje: Glavni nosači opreme za slijetanje, veze, čvorišta kotača, komponente kočnica i ostali kritični dijelovi visokog opterećenja .

Komponente motora: Montori motora, vješalice, korijeni noža ventilatora (određeni modeli), diskovi kompresora (rani dizajni) .

Komponente helikoptera: Komponente glave rotora, kućište za prijenos, spajanje šipki .

Sistem za oružje: Raketne strukture tijela, komponente lansera, precizni instrument zagrade .

Sateliti i svemirska letjelica: Strukturni okviri, konektori .

Prednosti dizajna:

Ultimate omjeri snage i težine i krutosti i težine: Izravno doprinose smanjenju težine zrakoplova, povećanom opterećenju i uštedi goriva .

Visoka pouzdanost i sigurnost: Proces kovanja eliminira oštećenja lijevanja, pružajući izvrstan život umora, žilavost loma i otpornost na koroziju korozije, ispunjavajući stroge tolerancije na štetu i zahtjeve zračne sposobnosti zrakoplovne industrije .}

Integracija složenih oblika: Kova kova može proizvesti složene geometrije u blizini mreže, integrirajući više funkcija, smanjujući broj dijelova i troškove montaže .

Izvrsna performanse umora: Presudno za komponente podvrgnute opetovanim opterećenjima u zrakoplovima .

Ograničenja dizajna:

Visoki troškovi: Trošak sirovine, trošak razvoja matrice i troškovi preciznosti obrade svi su relativno visoki .

Vrijeme proizvodnje olova: Dizajn, izrada i više propusnih kovanja i ciklusa toplinske obrade za složene zrakoplovne kočije mogu biti dugotrajni .

Ograničenja veličine: Dimenzije kovanja ograničene su tonažom kopitara .

Loša zavarivost: Tradicionalne metode zavarivanja fuzijskog zavarivanja uglavnom se ne koriste za primarne zrakoplovne strukture za opterećenje .

Performanse visoke temperature: Aluminijske legure općenito ne podnose visoke temperature, a radne temperature su ograničene u nastavku 120-150 stupnjeva .

Ekonomska i održivost:

Ukupna vrijednost životnog ciklusa: Iako je početni trošak visok, zrakoplovne dimence nude značajne ekonomske koristi tijekom cijelog životnog ciklusa poboljšavajući performanse zrakoplova, sigurnost, produženi radni vijek i smanjene troškove održavanja .

Učinkovitost iskorištavanja materijala: Napredna tehnologija krivotvorenja u blizini mreže i precizna obrada minimiziraju materijalni otpad .

Ekološka prijateljstva: Aluminijske legure mogu se vrlo reciklirati, usklađujući se sa zahtjevima zrakoplovne industrije za održivost .

Poboljšana sigurnost: Superiorne performanse odbora izravno povećavaju sigurnost leta, što predstavlja njihovu najveću vrijednost .

Popularni tagovi: Aluminijska legura zrakoplovstva Dijelovi kovanja, Kina aluminijska legura zrakoplovstva matrice matrice Proizvođači, dobavljači, tvornica, aluminijsko kovanje kantija, kovanje aluminija strojeva, Automobilsko kovanje aluminija, anodiranje aluminijskog kovanja, rastavljeno aluminijsko kovanje, kovanje aluminijskih komponenti