Aluminij zrakoplova: značilnosti

Glede na enostavnost, razteznost in odpornost proti koroziji aluminija je postala nepogrešljiv material v številnih panogah. aluminij zrakoplova - skupina zlitin, ki se razlikujejo pri vključevanju visoke trdnosti magnezija, silicija, bakra in mangana. Dajejo dodatno moč zlitine z m. N. "Aging učinek" - posebna metoda kaljenje pod vplivom za dolgo časa agresiven atmosferskega okolja. Zlitina je izumil v začetku 20. stoletja pod imenom duraluminija, zdaj je znano tudi pod imenom "Avial".

Definicija. zgodovinsko ozadje

Začetek zgodovini letalstva aluminijeve zlitine se šteje, da je 1909. Nemščina metalurški inženir Alfred Wilm empirično določi, če je aluminijeva zlitina z majhnim dodatkom bakra, mangana in magnezija po kaljenju pri temperaturi 500 ° C in dušenja stoji pri 20-25 ° za 4-5 dni, postopoma postane težje in močnejši, ne da bi izgubili prožnost. Postopek se imenuje "staranje" ali "zorenje". V tem otrdelost bakrove atomi zapolni najmanjšo množico območij na mejah zrn. Premer atoma bakra je manjša od aluminija, saj je tlačna napetost, s čimer se povečuje trdnost materiala.

Za prvič je bila zlitina obvlada na nemške tovarne Dürener Metallwerken in prejela znamko Dural, od tod tudi ime "duraluminija". Nato ameriška metalurg R. B. in Archer Dzhafris sestavek izboljšati s spreminjanjem deleža predvsem magnezija. Novi zlitine imenovan 2024, da so nekatere spremembe široko danes uporablja, vendar je celotna družina zlitin - "Avial". Ime "letala aluminij", je ta zlitina po odprtju kot popolnoma nadomestiti lesa in kovine pri gradnji letal prejela skoraj takoj.

Glavne vrste in značilnosti

Obstajajo tri glavne skupine:

• Družina aluminij-mangana (Al-Mn) in aluminij-magnezij (Al-Mg). Glavna značilnost - visok, komaj nižje od čistega odpornosti aluminij proti koroziji. Takšne zlitine dobro odzivajo na varjenje in spajkanje, vendar slab rez. Ne utrjene s toplotno obdelavo.
• Odporen proti koroziji aluminijev sistem zlitine magnezijevega-silicija (Al-Mg-Si). Kaljenje toplotne obdelave, in sicer kaljenju pri 520 ° C, čemur sledi vode kaljenje in naravno staranje približno 10 dni. Registracijska značilnost te skupine materialov - visoko odpornostjo proti koroziji, ko se uporablja v običajnih pogojih in pod stresom.
• Strukturne zlitine, aluminij-baker-magnezija (Al-Cu-Mg). Njihova podlaga - dopirane baker, mangan, magnezij in aluminij. S spreminjanjem razmerja za legirni elementi pripravljene zrakoplova aluminija, katerih značilnosti se lahko od tega razlikuje.

Materiali, iz slednje skupine imajo dobre mehanske lastnosti, vendar pa so zelo občutljivi na korozijo kot prve in druge družine zlitin. Stopnja občutljivosti na korozijo, je odvisno od vrste površinske obdelave, ki je še vedno potrebna za zaščito barvane ali anodizirane. Korozijska odpornost se poveča z uvedbo del manganovega zlitine.

Poleg tri glavne vrste zlitin odlikuje tudi kovanje zlitine, odporno na toploto, z visoko trdnostjo strukturna sod. Ali so potrebne za določen nanašanje.

Označevanje letalskih zlitin

Mednarodni standardi prvi aluminij letalo označevanje številka označuje glavne legirnih elementov zlitine:

• 1000 - čisti aluminij.
• 2000 - duraluminija zlitine, legiranega z bakrom. V nekem obdobju - najpogostejši vesoljsko zlitine. Zaradi visoke občutljivosti na stres korozija bolj nadomeščajo 7000 serije zlitin.
• 3000 - legirni element - mangan.
• 4000 - legirni element - silicij. Zlitine so znani tudi kot silumin.
• 5000 - legirni element - magnezij.
• 6000 - najbolj plastične zlitine. Legirni elementi - magnezij in silicij. Termozakalke ne sme biti podvržen poveča moč, vendar slabše tem parametru 2000 in 7000 serije.
• 7000 - toplotno utrjene zlitine, najbolj trpežne letala razred aluminija. Glavni legirni elementi - cink in magnezij.

Označevanje druga številka - spremembe iz aluminijeve zlitine po prvem zaporedno številko - številka "0". Zadnja dva številke - števila zlitine, informacije o svoji čistosti nečistoč. Če je prototip zlitine dodajo oznako peti znak »X«.

Do sedaj, je razred letal aluminija najpogostejši 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Posebnosti teh zlitin so: lahkotnost, fleksibilnost, dobro trdnost, odpornost na obrabo, korozijo in visoke obremenitve. V letalski industriji je najbolj pogosto uporabljene zlitine - zrak 6061 in 7075.

struktura

Aluminijev glavni legirni elementi zrakoplova so baker, magnezij, silicij, mangan in cink. Masni odstotek teh elementov v zlitini določanje lastnosti, kot so trdnost, prožnost, odpornost proti mehanskim udarcem, itd osnovno zlitino - aluminija, osnovne legirnih elementov :. Baker (2,2-5,2% po teži), magnezij (0, 2-2,7%) in mangana (0,2-1%).

Družina letal aluminij-silicijeve zlitine (4-13 masni%) z manjšo vsebnostjo drugih legirnih elementov - bakra, mangana, magnezija, cinka, titana, berilija. Uporablja se za izdelavo kompleksnih delov, znan tudi kot silumin ali litega aluminijeve zlitine. Družina aluminij-magnezijeve zlitine (1-13% po teži) z drugimi elementi imajo visoko duktilnost in odpornost proti koroziji.

Vloga bakra v sestavi letalskega aluminija

Prisotnost bakra v sestavi letalstvu zlitine prispeva k njeni krepitvi, toda istočasno je slabo za njegovo korozijsko odpornost. Pada na mejah zrn med gašenjem, baker naredi zlitine dovzetne za luknjičaste korozije, napetostne korozije in interkristalni koroziji. Območja z visoko vsebnostjo bakra galvansko več katodne od okoliškega aluminija matrice in zato bolj dovzetni za korozijo nastopi elektrokemijsko mehanizmom. Povečevanje vsebnosti bakra v masi zlitine do 12% poveča trdnostne lastnosti zaradi strjevanje delcev med staranjem. Kadar je vsebnost bakra v sestavku več kot 12% zlitine postane krhka.

Področja uporabe

Aluminijeve zlitine, ki so najbolj priljubljena prodajna kovine. Lahka letala moč razred aluminijeve zlitine, da je to dobra izbira za mnoge industrije od letal do gospodinjskih predmetov (mobilni telefoni, slušalke, svetilke). Aluminijeve zlitine se uporabljajo v ladjedelništvu, proizvodnji avtomobilov, gradbeništvu, w / d transporta v jedrski industriji.

Široko po zlitine z vsebnostjo zmerno bakrovega (2014, 2024 itd). Profili teh zlitin imajo visoko odpornost proti koroziji, dobra obdelovalnost, mesto varjenja. Od njih se je odgovorno oblikovanje letala, težka tovorna vozila, vojaška vozila.

Lastnosti aluminija zrakoplova spojina

Varjenje zlitine letala se izvaja izključno v zaščitni inertnega plina. Prednostni plini so helij, argon ali mešanica le-teh. Ima visoko toplotno prevodnostjo helija. Ta določa ugodnejše obnašanje temperature varilnega okolje, ki vam omogoča, da se dovolj udobno za povezavo z debelimi stenami konstrukcijskih elementov. Uporaba mešanic zaščitni plinov poveča zračnik. Verjetnost za nastanek por v zvaru je močno zmanjšana.

Uporaba v letalski industriji

aluminijeve zlitine letalo prvotno ustvarjena posebej za gradnjo letal. Od teh je ohišje izdelano iz delov motorja letala, podvozje, rezervoarji za gorivo in drugimi pritrdilnimi napravami. Podrobnosti o letalskega aluminija se uporabljajo v notranjosti prostora za potnike.

2XXX serije aluminijeve zlitine se uporabljajo za izdelavo delov, ki so izpostavljeni visokim temperaturam. Podrobnosti rahlo naloženo vozlišča, goriva, in hidravlične sisteme nafte so narejeni iz zlitine 3xxx, 5xxx in 6xxx. Najbolj pogosto uporabljajo v letalski industriji je zlitina 7075. Iz nje so narejeni elementi za delovanje pri veliki obremenitvi, pri nizkih temperaturah, visoka odpornost proti koroziji. Osnova zlitine aluminij in glavni legirni elementi magnezij, cink in baker. Iz nje je narejen profilov porabe energije konstrukcij, lupine delov.