Aluminio de aeronaves: características

Debido á facilidade, a ductilidade ea resistencia á corrosión de aluminio tornouse un material indispensable en moitas industrias. aluminio de aeronaves - Grupo de ligas diferentes na inclusión de magnesio de alta resistencia, silicio, cobre, e manganeso. Revisar resistencia adicional á liga por medio m. E. "Efecto de envellecemento" - un método especial de endurecemento baixo a influencia por un longo tempo nun ambiente atmosférico agresivo. A liga foi inventado no inicio do século 20 baixo o nome de duralumínio, agora coñecido tamén co nome "Avial".

Definición. fondo histórico

O inicio da historia da liga de aluminio de aviación considérase 1909. Alemán enxeñeiro metalúrxico Alfred Wilm empiricamente establecida, unha aliaxe de aluminio con unha pequena suma de cobre, manganeso e de magnesio tras o endurecemento a unha temperatura de 500 ° C e extínguese repousar a 20-25 ° C durante 4-5 días, torna-se gradualmente máis difícil e máis máis forte, sen perder a flexibilidade. O procedemento é chamado de "envellecemento" ou "maduración". Durante este endurecemento átomos de cobre cubrir o menor pluralidade de zonas nos contornos de gran. O diámetro do átomo de cobre é menor que a de aluminio, porque non hai tensión de compresión, aumentando deste xeito a resistencia do material.

Por primeira vez, a liga foi masterizado no fábricas alemás Dürener Metallwerken e recibiu marca Dural, de aí o nome "duralumínio". Subsecuentemente, metalúrxico americana R. B. e composición Archer Dzhafris mellorada cambiando a porcentaxe de todo de magnesio. A nova liga chamado 2024, que varias modificacións son amplamente utilizados hoxe, pero toda a familia de aliaxe - "Avial". O nome "aluminio de aeronaves", esta liga recibiu case inmediatamente despois da apertura como totalmente substituído a madeira e de metal na construción de avións.

Os principais tipos e características

Hai tres grupos principais:

• Familia de aluminio-manganeso (Al Mn), e de aluminio-magnesio (Al-Mg). A característica principal - elevada, pouco inferior á resistencia á corrosión de aluminio puro. Tales ligas responden ben a soldeo e soldados, pero o corte malo. Non endurecido por tratamento térmico.
• ligas do sistema de aluminio resistente á corrosión de magnesio-silicio (Al-Mg-Si). Endurecemento tratamento térmico, é dicir, témpera a 520 ° C, seguida por extinción con auga e envellecemento natural durante uns 10 días. A característica distintiva deste grupo de materiais - elevada resistencia á corrosión cando se emprega en condicións normais e baixo estrés.
• ligas estruturais, de aluminio-cóbrese magnesio (Al Cu-MG). A súa base - dopado con cobre, manganeso, magnesio e aluminio. Variando as proporcións dos elementos de liga aeronave preparados de aluminio, as características da cal pode variar.

Materiais deste último grupo posuír boas propiedades mecánicas, pero son moi sensibles á corrosión do que a primeira e segunda familia de ligas. O grao de susceptibilidade á corrosión é dependente do tipo de tratamento de superficie, o que aínda é necesario para protexer a pintado ou anodizado. A resistencia á corrosión e aumentada a través da introdución de parte da liga de manganeso.

Ademais dos tres tipos principais de aliaxes son tamén distinguidos forxa ligas, e resistente á calor de alta resistencia estrutural e col., Necesario para unha dada propiedades de aplicación.

Reserva de aliaxes de aviación

As normas internacionais primeiro aluminio aeronaves díxitos marca indica os principais elementos ligantes da liga:

• 1000 - aluminio puro.
• 2000 - Liga duralumínio, formando liga con cobre. Nun determinado período - a liga aeroespacial máis común. Debido á elevada sensibilidade á fissuração a corrosión baixo tensión é cada vez máis substituídos por aliaxe de serie 7000.
• elemento de aliaxe - - 3000 manganeso.
• elemento de aliaxe - - 4000 silicio. As ligas son tamén coñecidas como Silumin.
• elemento de aliaxe - - 5,000 magnesio.
• 6000 - As ligas máis plástico. Elementos de liga, - magnesio e silicio. Termozakalke pode ser sometido a aumentar a forza, pero inferior neste parámetro 2000 e 7000.
• 7000 - térmicamente endurecidas aliaxe de aluminio, a aeronaves de grao máis duradeiro. Os principais elementos de liga - cinco e magnesio.

Replanteo da segunda figura - modificacións de aliaxe de aluminio, tras o número de secuencia de inicio - o número "0". Os dous números finais - do número de liga, a información sobre a súa pureza de impurezas. A liga prototipo se engade ao quinto carácter marcado "X".

Hoxe, o aluminio aeronaves grao máis común: 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. As características distintivas destas ligas son: lixeireza, ductilidade, boa dureza, resistencia á abrasión, corrosión e alta tensión. Na industria aeronáutica as ligas máis utilizados - aire 6061 e 7075.

estrutura

O principal aluminio elementos de liga aeronave son o cobre, magnesio, silicio, manganeso e zinc. A porcentaxe en peso destes elementos na liga de determinar características tales como a resistencia, flexibilidade, resistencia a impactos mecánicos, etc. A liga de base - aluminio, os elementos de base de aliaxe de cobre:. (2,2-5,2% en peso), magnesio (0, 2-2,7%) e de manganeso (0,2-1%).

Unha familia de aliaxe de aluminio-silicio de aeronaves (4-13% en masa) cun contido menor de outros elementos de liga - cobre, manganeso, magnesio, zinc, titanio, berilio. Tamén se usa para a fabricación de pezas complexas, tamén coñecido como silumin ou aliaxe de aluminio fundido. A familia de aliaxe de aluminio-magnesio (1-13% en peso) cos outros elementos teñen unha elevada ductilidade e resistencia á corrosión.

O papel do cobre na composición de aluminio de aeronaves

A presenza de cobre na composición da liga de aviación contribúe ao seu fortalecemento, pero á vez é mala para a súa resistencia á corrosión. Deixando caer nos contornos de gran durante a témpera, a liga de cobre fai susceptibles á corrosión localizada, corrosión baixo tensión e corrosión intergranular. As zonas ricas en cobre é galvanicamente catódica máis que a da matriz de aluminio circundante e, polo tanto, máis susceptibles á corrosión que ocorre por un mecanismo electroquímico. O aumento do contido de cobre en aleación de peso a 12% aumenta as propiedades de resistencia, debido ao endurecemento en partículas durante o envellecemento. Cando o contido de cobre na composición de máis que o 12% da liga pasa a ser fráxil.

Os campos de aplicación

As aliaxes de aluminio son o metal de venda máis popular. aeronaves de peso forza aliaxe de aluminio de grao lixeiro fan desta unha boa opción para moitas industrias de aeronaves para artigos para o fogar (móbiles, auriculares, lanternas). As aliaxes de aluminio son usados na construción naval, industria do automóbil, construción, transporte w / d na industria nuclear.

Amplamente reivindicado ligas cun contido de cobre moderado (2014, 2024, etc.). Perfís de estas ligas posúen alta resistencia á corrosión, boa traballabilidade, soldabilidade local. Son feitos de deseño responsable de avións, camións pesados, vehículos militares.

composto de aluminio aeronaves propiedades

Soldadura de aliaxe de aeronaves realízase exclusivamente en un gas inerte de protección. Os gases preferidos son o helio, argon, é unha mestura dos mesmos. Ten maior condutividade térmica do helio. Isto determina o comportamento temperatura máis favorable do ambiente de soldeo que lle permite ser cómodo o suficiente para conectar zancas de paredes espesas. Uso de mesturas de gases de protección aumenta a ventilación. A probabilidade de formación de poros na soldados é moi reducido.

O seu uso na industria aeronáutica

aliaxe de aluminio aeronaves orixinalmente creada especialmente para a construción de aeronaves. Destes, o aloxamento está feito de pezas de motores de aeronaves, chasis, tanques de combustible, e outros dispositivos de suxeición. Os detalles da aeronave de aluminio son usados no interior do habitáculo.

2xxx aliaxe de aluminio da serie son usados para a produción de pezas expostas a altas temperaturas. nodos detalles levemente cargadas, de combustible, e dos sistemas de aceite hidráulico están feitos de aliaxe de 3xxx, 5xxx e 6xxx. O máis amplamente utilizados na industria aeronáutica foi liga 7075. A partir del, os elementos están feitos para operar a unha gran carga, con temperaturas baixas, resistencia elevada á corrosión. A base de aliaxe de aluminio é, e os principais elementos de aliaxe de magnesio, de cinc e cobre. De que está feito os perfís de enerxía de estruturas de aeronaves, as pezas do escudo.