铝合金在航空航天器中的应用_2_曹景竹

1、 !"#$ ，%&(# ，$ 11 表 9 中国航空航天铸造铝合金的主要特性及用途 Tab 9 Main characteristics and application of casting aluminum alloy used for China aeronautics and aerospace 合金 ZL101 主要特性 SiMg 系合金， 可热处理强化 Al流动性高， 气密性好， 热裂倾向性小， 良好 的抗蚀性和可焊性， 是一种应用广泛的铸造铝合金 是 ZL101 铝合金的改进型， 各项杂质含量低， 添加微量元素， 调整了镁含 量， 力学性能比 ZL101 铝合金的

2、高， 其他性能与 ZL101 铝合金的大体相当 AlSi 系共晶型合金， 流动性好， 无热裂与疏松倾向， 气密性较高， 力学性能 低， 可切削性差 ZL102 铝合 AlSiMg 系合金， 可热处理强化， 铸造性能优良， 强度比 ZL101 、 金的高， 但形成针孔的倾向性大， 熔炼工艺较复杂 AlSiCuMg 系合金， 可热处理强化， 铸造性能良好， 气密性较高， 中等热强 ZL105 ZL104 等铝合金的， 但由 合金。高温力学性能和可切削性能均高于 ZL101 、 于含铜， 其塑性与抗蚀性下降 由于其杂质 含 量 比 ZL105 铝 合 金 的 低， 并 控 制 镁 含 量， 因而其强

3、度比 ZL105 铝合金的高， 其他性能与 ZL105 铝合金的基本相同 SiMg 系高强度合金， 是在 ZL101A 合金基础上发展起来的 Al既有良好的 铸造性能又有比 ZL101A 铝合金高的力学性能 含有钛和铍的 ZL101 型铝合金， 综合性能比 ZL101 铝合金的高， 铸造性能 中等的室温力学性能， 抗热裂倾向强， 抗蚀性高， 气密性好 与可焊性良好， AlCuMn 系合金， 室温力学性能较高， 可焊性与可切削性均好， 有疏松及热 裂倾向 ZL201 铝合金的改进型合金。 由于采用高纯原材料、 降低杂质含量、 调整 ZL201A 合金成分和铸造工艺， 使其力学性能达到某些变形铝合

4、金的水平， 其他性 能与 ZL201 铝合金的相当 ZL204A CuMnCd 系合金， 高强与热处理可强化 Al其铸造、 焊接、 可切削性、 抗蚀 性等与 ZL201A 铝合金的大体相当 抗拉强度最高的铸造铝合金之一， 其力学性能与某些变形铝合金的相当， ZL205A T5 状态铸件综合性能良好， T6 状态铸件抗 有较大的热裂与显微疏松倾向， T7 状态的既有高的强度又有相当强的抗应力腐蚀性能 拉强度最高， ZL206 CuRE 合金， 可热处理强化的高强度耐热 Al成分比 ZL208 铝合金的简单 Cu 系合金的相当 而又有良好的工艺性能， 其他性能与 AlAlRECu 系合金， 有很高

5、的耐热性， 可在 300 400 工作， 铸造工艺性 能良好， 但集中疏松倾向性大， 不可热处理强化， 室温力学性能较低 CuNiCoZr 系 合 金， 可热 处 理 强 化 的 Al综 合 性 能 良 好， 可 在 250 300 长期工作， 瞬时工作温度可达 350 ， 铸造性能较好， 可切削性好 Mg 系合金， 不可热处理强化的 Al抗蚀性与可切削性均优， 可焊性与耐热 Si性高于 Al系合金的， 室温力学性能较低 AlSiCu 系压铸合金， 铸造性能良好， 力学性能较高， 气密性与抗热裂性高 Zn 系合金， 有较强的自然时效能力的 Al铸造性能、 可焊性、 室温力学性能 均好， 热强性

6、、 抗蚀性差， 密度大。也可以进行人工时效 适于砂型铸造的较大载荷的中等复杂程度以下的航 空零件 框、 肋、 臂及导弹连接 铸造大载荷 零 件 如 飞 机 挂 梁、 框， 火箭发动机前裙、 后裙等关键零件 砂型等铸造的在 250 350 工作的发动机零部件 和附件 金属型、 砂型、 熔模铸造耐热的和承受气压、 液压的零 件 在 250 350 工作的航空发动机零件等 工作温度 300 以下的中等复杂程度的高强优质铸件 用途 要求气密性的承受中等载荷的飞机结构零件 、 仪器仪 表附件、 发动机零件、 燃油泵壳体等 用于铸造形状复杂与要求气密性好的各种优质零件 用压力铸造和金属型铸造形状复杂的薄壁

7、非受力零 部件 适于砂型、 金属型铸造， 也可以压铸， 可用于铸造中等 载荷、 工作温度不超过 180 的飞机和发动机零部件 ZL101A ZL102 ZL104 工作温度至 用于铸造形 状 较 复 杂 和 承 受 中 等 载 荷 、 250 的各种发动机零件和附件 ZL105A 可采用砂型、 金属型和熔模铸造形状较复杂的中等载 荷、 工作温度 250 以下的发动机零件和附件 铸造航空结构一些重要的大型薄壁结构件代替变形 铝合金钣金结构组合件 受力飞机零件和有气密性要求的零件， 可在 200 以 下长期工作 中等复杂的飞机受力件 工作温度可至 300 ， ZL114A ZL116 ZL201

8、ZL207 ZL208 ZL303 ZL112Y ZL401 砂型与金属型铸造耐腐蚀零件 压铸复杂薄壁力学性能高的飞机附件和仪表壳等 复杂薄壁飞机附件和仪表零件等 12 !"#$ ，%&(# ，$ 代人类的月球登陆船的外层绝热材料也使用了铝 箔。蜂窝结构在大型飞机上的应用见图 10 。 图9 蜂窝夹层结构 Fig 9 Honeycomb sandwich structure 铝箔制造的蜂窝结构具有重量轻、 强度高的特 20 世纪 70 年 点， 在航空器 、 航天器上也有所应用 。 图 10 波音 B707 飞机上的铝箔蜂窝结构 Fig 10 Aluminum honeyco

9、mb structure of Boeing 707 airplane 参考文献： 1 陈亚莉 铝合金在航空航天领域的应用 A 2002 年交通运输用铝市场暨技术研讨会论文集 C 北京 2002 : 122 129 安泰安科信息开发有限公司， 2 王祝堂， M 长沙: 中南大学出版社， 2005 : 917 933 田荣璋 铝合金及其加工手册( 第三版 3 JENS Hinrichsen Gli ultimi sviluppi dell airbus A380 J Al ALLUMINIO ELEGHE / SETTEMBRE ， 2001 : 171 178 4 工程材料实 用手册 M 北京

10、: 中国 标准出 版 社， 编辑委员 会 编 工 程 材 料实 用手册第 3 卷 第 2 版 2002 : 358 455 （ 续完） 新型铝液过滤分流袋 我公司经过研究试制， 成功制造出能与大熔铝炉配套的新型玻璃纤维铝液过滤袋、 玻璃纤维过滤板， 并获 。 ， 。 得了国家技术专利产品证书 该产品已被多个 铝加工 企业熔铸生产 中 使 用 效果良好 新型玻璃纤维分流 袋， 主要适应大熔铝炉大扁锭生产 中 使 用， 能 在高 温 760 铝 液 情况 下正常使 用， 在 过滤效果方面， 对去除氧 化物杂质等的过滤性能特别强， 玻璃纤维过滤网过滤 铝 液 时， 铝 液流 量 分 布均匀， 冷却均

11、衡， 在高 温下 铝 液经 分流袋双层过滤。 600 mm × 130 mm × 170 mm、 目前生产的分流袋规格有多种， 黄色分流袋有 330 mm × 130 mm × 170 mm、 700 mm × 130 mm × 170 mm。另有 多 种白色 分流袋。 根据 用 户需 要， 可以 加工 制 作各种规格 的三 角形状 分 流袋。 分流袋的技术要点: 主要原材料是采用高强度的玻璃纤维纱， 此纱经铂金坩埚拉丝、 并捻合股、 绞织、 后处 理、 流水线加工制作而成， 经过高温树脂复合、 剪切、 缝制、 去污、 修复至成品。 使用方法: 新型玻璃纤维铝液分流袋具有含过滤腔体的外袋， 外袋里另有内袋， 本产品采用玻璃纤维制成， 特别适合于熔铸铝液过滤， 外袋的防腐布对于整个分流袋起到支撑作用， 提高抗冲力的能力， 不易变形， 待过滤 的铝液从内袋向外溢流进入外袋之后， 通过外袋的过滤口进行过滤， 双层过滤结构提高了过滤效率。涂覆有树 脂层的内袋、 外袋， 进一步增强了整个分流袋的强度; 根据流量需要， 决定分流袋玻璃纤维网的目数， 具有可调