1、航空铝合金材料的应用 Areanautical Aluminum Alloy Materials,主要内容,一、航空铝合金材料的简介,航空铝合金具有比强度高、加工和成形性好、低成本以及可维修性好等一系列优点，广泛用于飞机主体结构材料，与航空武器装备的发展紧密相连。为航空装备的发展做出了了巨大贡献 飞机机体材料结构的演变历程,铝合金是航天装备的主要结构材料，一代铝合金一代高新技术装备，历经5代发展，推动了航空航天技术的发展,（1）第一代时效硬化高静强度；应用：运5、轰5 （2）第二代过时效热处理高强耐蚀；应用：运6、轰6、歼11、运8. （3）第三代高纯为基础，高强高韧耐蚀；应用：歼10、枭龙、
2、ARJ21 . （4）第四代以精确控制多尺度第二相为基础超强高韧耐蚀抗疲劳铝合金；应用：ARJ21、大运机 （5）正在研发第五代具有高淬透性的高综合性能铝合金。应用：大型运载工具等,随着航空航天工业的发展和其他材料技术的发展，铝材在性能、规格方面面临历史上最严峻的挑战。铝合金的发展以结构的减重、高可靠和长寿命为目标，主攻高强高韧耐蚀抗疲劳高综合性能、极端环境的服役性能以及性能均匀、残余应力小的大规格高性能材料。这就需要通过热处理工艺精确调控材料围观组织提高铝合金综合性能，满足航空航天工业发展对材料的苛刻要求，其作用至观重要、不可或缺。,二、 铝合金在航空航天领域的应用2.1 铝合金在航空领域的
3、应用（1）飞机上不同部位应用的铝合金,20世纪欧美国家铝合金在飞机不同部位的应用情况,飞机上不同部位应用的铝合金主要有2X24，7X75，7X5X等，其合金牌号及热处理状态随年代的变化，如表所示。,铝材在波音747 客机上的应用部位示意图,1桁条( 7075-T6，包铝的) ; 2骨架( 7075-T6、7178 或包铝的 7178) ; 3翼盒( 上表面7075-T76，包铝的; 下表面7075-T6; 翼梁 帽7075-T76) ; 4主骨架( 7075-T6 锻件，包铝的7075-T6，7 075- T6 挤压型材) ; 5升降舵与主向舵( 包铝的2024-T3) ; 6垂直 安定面、蒙
4、皮与桁条( 包铝的7075-T6 ) ; 7中发动机支架 ( Ti6A14V，包铝的2024-T3，包铝的2024-T81) ; 8水平安定面 整体加强壁板( 7075-T76，挤压的) ; 9机身蒙皮( 包铝的2024- T3，包铝的7075-T76) : 10大梁( 4 个， 7075-T6 挤压型材),二、铝合金在航空航天领域的应用2.1 铝合金在航空领域的应用（2）Boeing777客机所用先进铝合金,目前Boeing777客机所用的主要先进铝合金主要有7055-T77，7150-T77，2X24-T3等，如图所示。,Boeing777采用的先进铝合金,二、铝合金在航空航天领域的应用2
5、.1 铝合金在航空领域的应用（3）客机A380所用先进铝合金,目前空客A380所用的主要先进铝合金主要有70x5、2024等，见图及表所示。,空中客机A380所用主要材料,铝合金在空中客机A380上的应用,二、铝合金在航空航天领域的应用2.1 铝合金在航空领域的应用（4）ARJ21 飞机各部位采用的铝合金,ARJ21支线客机主要铝合金分布示意图,我国的ARJ21飞机各部位采用的铝合金主要包括7050-T74，7150-T77，7055-T77，2XXX-T3等，如图所示。,某些军用飞机用材结构比例( %),一些民用干线飞机用材结构比例( %),二、铝合金在航空航天领域的应用2.1 铝合金在航空
6、领域的应用（5）飞机上常用铝合金的特点、用途及状态,飞机用主要铝合金的特点、用途及状态,续表 -飞机用主要铝合金的特点、用途及状态,二、铝合金在航空航天领域的应用2.2 铝合金在航天领域的应用,运载火箭主要铝材分布示意图,铝合金在航天领域运载火箭上的应用，主要有7075、20x4、2219等，如图所示。,三、国内外航空铝合金材料的发展状况,直到2014年上半年，航空铝合金在航空航天工业中仍然发挥着重大作用，特别是在民航中，如空客A380，波音B777，C919等一些新型宽体客机在铝合金使用上均接近整体客机使用材料的70%。随着航空铝合金（变形铝合金）在航空航天领域的广泛使用。这就对铝合金的性能
7、，加工工艺等提出了更高的要求 （1） 国外航空铝合金材料的发展状况 产品和工艺装备更新快，生产设备向大型化、专业化、紧凑化、成套化、高速化和自动化发展，为满足飞机大型整体件的需要 ，产品也向大型化、精密化、连续化方向发展。加工工艺技术不断创新，向着精密高效和广谱交叉的方向发展根据市场需求、不断开发新的高性能铝合金用材（高强比、高韧性、耐腐蚀、高损伤容限）利用最新科研成果，加工高精密的铝合金材料（薄板连铸连轧、电磁铸造、快速凝固、流变铸造、喷射沉积、深冷加工等）,三、国内外航空铝合金材料的发展状况,（1） 国内航空铝合金材料的发展状况整体技术水平和生产设备落后（生产效率低、设备陈旧、技术遭遇瓶颈，韧性和强度不达标）产品品种规格状态不全，新材料、新技术少。目前我国铝合金有143个牌号，且性能相近的重复牌号多，而美国有356个。我国铝合金状态除基本5种外，派生的仅有34种；美国铝合金状态除基本5种外，加上派生的有60多种。,
