铝合金在航空领域中的应用

2022-02-16 06:23 点击:128 编辑:邮轮网


铝合金是亚音速飞机的主要用材,目前民用飞机结构上的用量为70%~80%,其中仅铝合金铆钉一项每架飞机就有40~150万个;据波音飞机公司的统计,制造各类民用飞机31.6万架,共用铝材7100千吨,平均每架用铝22吨。铝制零部件在先进军用飞机中的比例虽低一些,但仍占其自身总质量的40%~60%。据预测,2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨,年平均增长率约为4.5%。 航空航天铝材的价格比普通民用铝材的价格高得多,为后者的18倍左右,是一个非常重要的市场,而其政治与军事意义则尤为重大。2002年美国航空航天铝材的价格为33000~44100美元/吨,而普通民用铝材的价格只不过2200~3500美元/吨。 美国是世界航空航天工业巨头,其用铝约占全球此领域用铝量的50%强,其他国家如法国、俄罗斯、中国、日本、巴西、加拿大、英国等的用量为50%弱。2002年,全世界航空航天用铝量约42万吨,其中美国的用量为21.4万吨。 美国铝业公司(Alcoa)是世界航空航天铝材的主要供应者,占全球总供应量的35%以上,为了保持其在该领域的世界霸主地位,获得更大的利润,经过精心的全面的调查研究与策划后,于2002年提出了一个名为“20-20攻关计划(20-20Initiative)”的计划。计划内容与目标包括:在20年时间内,开发一批新的高性能铝合金,改进铝制零部件的设计,采用高技术制造工艺,使铝制零部件的质量下降20%,使铝制零部件的制造成本与维护费用减少20%。 铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能,用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%,刚度提高15%~20%,被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在航天领域,铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。 国外预测,含钪铝-镁合金及其它系列的铝合金有可能成为下一代飞机的重要结构材料。TiAl基合金的板材除了有望直接用作结构材料外,还可以用作超塑性成型的预成型材料,并用于制作近净成型航空、航天发动机的零部件及超高速飞行器的翼、壳体等。


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