Hliníkové slitiny letectví zemřít

Hliníkové slitiny letectví Letečkové díly jsou kritické strukturální složky v leteckém průmyslu, známém svým výjimečným poměrem pevnosti k hmotnosti, vysokou spolehlivostí, vynikajícím únavovým výkonem a odolností proti nárazu . Tyto komponenty jsou vyráběny prostřednictvím a 7 a 7, které jsou vyráběny jako 2xxy a tak, jako je 2xrexy, a to, jako je 2xxex, a to, jako je 2xxy, a to, jako jsou 2xxy, jsou vyráběny jako 2xxy, které jsou vyráběny jako 2XX. série) . Proces kování zdokonaluje vnitřní zrna materiálu, zhušťuje jeho strukturu a vytváří nepřetržité linie toku zrna, které úzce odpovídají geometrii části, čímž výrazně zvyšují kapacitu nosnosti a bezpečnost částí při složitých zátěžích .

Společné stupně slitiny hliníku v leteckém prostoru a jejich charakteristiky:Série 2xxx (systém Al-Cu-MG):

Typické známky: 2014, 2024, 2618.

Charakteristiky: Vysoká pevnost, vynikající únavová výkon, dobrá houževnatost zlomenin . 2024 je jedním z nejpoužívanějších stupňů . 2618 slitiny udržuje dobrou sílu při zvýšených teplotách .

Primární legovací prvky: Měď (Cu), hořčík (mg), mangan (mn) .

Série 7xxx (systém Al-Zn-MG-CU):

Typické známky: 7050, 7075, 7475.

Charakteristiky: Ultra vysoká pevnost, velmi vysoká pevnost ve výnosu, nejsilnější slitiny hliníku v leteckých aplikacích . 7050 a 7475 nabízejí lepší lomovou houževnatost a odpor k praskání korozí napětí (SCC) než 7075 při zachování vysoké pevnosti .

Primární legovací prvky: Zink (Zn), hořčík (mg), měď (Cu), chrom (cr) nebo zirkonium (Zr) .

Série 8xxx (systém Al-Li):

Typické známky: 2099, 2195, 2050.

Charakteristiky: Aerospace slitiny nové generace s nižší hustotou a vyšším modulem, což výrazně zlepšuje poměry pevnosti k váze a tuhosti k váze, při zachování vynikající únavové výkonnosti a tolerance poškození .

Primární legovací prvky: Lithium (li), měď (cu), hořčík (mg), zink (zn) .

Základní materiál:

Hliník (AL): rovnováha

Kontrolované nečistoty:

Přísná kontrola prvků nečistot, jako je železo (Fe) a křemík (SI), je udržována, aby byla zajištěna vysoká metalurgická čistota, což zabraňuje tvorbě škodlivých hrubých intermetalických sloučenin, čímž optimalizují mechanické vlastnosti a tolerance poškození .

Výrobní proces (pro letecké výkony): Proces výrobního procesu pro výkony v Aerospace je velmi přísný a složitý, což vyžaduje přesnou kontrolu v každé fázi, aby byla zajištěna nejvyšší kvalita a spolehlivost produktů, splňuje přísné standardy leteckého průmyslu .

Výběr a certifikace surovin:

Jsou vybrány kování letecké třídy . Všechny suroviny musí být zajištěny úplnou dokumentací sledovatelnosti, včetně počtu tepla, chemického složení, velikosti vnitřního zrna, zpráv o ultrazvukové inspekci atd. .

Přísná analýza chemického složení zajišťuje soulad s standardy letectví, jako jsou AMS, MIL, BAC, ASTM .

Řezání a předběžné ošetření:

Skupiny jsou přesně vypočteny a řezány podle komplexního geometrického tvaru a konečných rozměrových požadavků části . může být zapojeno předběžné ošetření pro optimalizaci plasticity billet .

Topení:

Bíle jsou přesně zahřívány v pokročilých kovovacích pecích s extrémně vysokou teplotou uniformitou . Teplota Feplonce Uniformity musí být v souladu s AMS 2750E třídou 1 nebo 2 standardy, aby se zabránilo místnímu přehřátí nebo podhřání . Proces zahřívání se často provádí pod inortovou atmosférou nebo se snížením oxidace .. {5} .}.}.}.

Formování kování:

Kování na více průchodů se provádí pomocí velkých hydraulických lisů nebo kování Hammers . Pokročilé techniky simulace CAE (E . G ., Deform se používá v konstrukci, která je v konstrukci předvídána, a zajišťují, že tok zrna zařazuje na hlavní směr na stresu, vyhýbání se záhybu, nebo přeplňuje, nebo přeplňuje výplň, výplň nebo přeplňovací námořní výplň, nebo se vyhýbají, nebo přeplňují, nebo přeplňují, nebo přeplňují, nebo přeplňují, nebo přeplňují. Flow .

Předvolba, dokončení kování a přesné kování: Obvykle zahrnuje složité kroky přednožení (příprava drsného prázdného), dokončení kování (jemné tvarování) a přesné kování (vysoká přesnost, tvarování téměř net) . Každý krok přísně řídí množství deformace, rychlost deformace a teplotu optimalizující vnitřní strukturu .

Ořezávání a děrování:

Po kování je přebytečný blesk kolem periferie kování odstraněn . Pro díly s vnitřními dutinami nebo otvory může být vyžadováno děrovací operace .

Tepelné zpracování:

Tepelné zpracování řešení: Provedeno při přesně kontrolované teplotě a čase, aby bylo zajištěno úplné rozpuštění legovacích prvků . teplotní uniformity (± 3 stupeň) a doba přenosu zhášení (obvykle méně než 15 sekund) jsou kritické .

Zhášení: Rychlé chlazení z teploty řešení, obvykle zhášením vody nebo zhášením polymeru . pro velké nebo komplexní části, stupňované zhášení nebo zpožděné zhášení lze použít ke snížení zbytkového napětí nebo zkreslení .

Stárnoucí léčba: Jednostupňové nebo vícestupňové umělé stárnutí se provádí podle požadavků na třídu slitiny a konečného výkonu .

T6 temperamentní: Poskytuje maximální sílu .

T73/T7351/T7451/T7651 TEMPERS: Pro řadu 7xxx se přeceňování používá ke zlepšení odolnosti proti praskání korozi na stresu (SCC) a koroze exfoliace, což je povinný požadavek pro letecké aplikace .

Úleva od stresu:

Po tepelném zpracování jsou vypořádání obvykle podrobeny úlevě k tahu nebo kompresnímu napětí (E . G ., TXX51 Série), aby se významně snížila zbytkové napětí, minimalizovala následné zkreslení a zlepšilo rozměrovou stabilitu .}}}}}}}}}.}}}}}}}.}

Dokončení a inspekce:

Deburring, Shot Peening (zlepšuje výkon povrchové únavy), kontroly kvality povrchu, rozměrová inspekce .

Komplexní nedestruktivní testování a testy mechanických vlastností se provádějí, aby se zajistilo, že produkt splňuje letecké standardy .

Mechanické vlastnosti hliníkových slitinových leteckých dílů jsou klíčem k jejich rozšířenému použití v leteckém průmyslu . Tyto vlastnosti mají přísné specifikované hodnoty v longitudinální (l), příčných (LT) a krátkých transverzích (ST), aby zajistily účinnou kontrolu anisotropie .

Uniformita majetku a anizotropie:

Výkopy z letectví mají přísné požadavky na uniformitu a anizotropie . prostřednictvím pokročilých procesů kování a designu zemřít, tok zrna může být přesně ovládán, aby se dosáhlo optimálních vlastností v kritických směrech zatížení .

Letecké standardy obvykle stanoví jasné minimální zaručené hodnoty pro mechanické vlastnosti ve směrech L, LT a ST, což zajišťuje, že část má dostatečnou sílu a houževnatost ve všech orientacích .

Mikrostruktura hliníkových slitin Aerospace Die Forwings je základní zárukou jejich vysoké síly, houževnatosti, únavové výkonnosti a tolerance poškození .

Klíčové mikrostrukturální funkce:

Rafinovaná, uniforma a hustá struktura zrna:

Proces kování zcela rozkládá hrubá zrna, jak je zdobená, vytváří jemné, uniformní a husté rekrystalizované zrna a eliminuje defekty odlévání, jako je porozita a smršťování .

Dispersoidy tvořené legovanými prvky, jako jsou CR, MN a ZR (v některých stupních), účinně hranice zrna, inhibice nadměrného růstu a rekrystalizace zrna .

Nepřetržitý tok zrna vysoce odpovídá tvaru části:

Toto je hlavní výhoda výkonu leteckých a leteckých výkojů . Jak kovové plasticky teče v dutině Die, její zrna jsou prodloužená a tvoří nepřetržité vláknité tokové linie, které úzce odpovídají složitým vnějším a vnitřním strukturám části .

Toto zarovnání toku zrna s primárním směrem napětí části za skutečných provozních podmínek účinně přenáší zatížení, což výrazně zlepšuje výkon únavy, dopadu, houževnatost, houževnatost zlomenin a odolnost proti korozi napětí v kritických oblastech (e. g {}}, rohy, otvory, varyingové průřezy) .}

Přesná kontrola fází posilování (sraženiny):

Po roztoku tepelné zpracování a vícestupňové stárnutí se posilovací fáze (E . g ., al₂cumg, mgzn₂) jednotně v hliníkové matici s optimální velikostí, morfologií a distribucí .

For 7xxx series, aging treatments (e.g., T73, T74, T76 tempers) aim to effectively improve stress corrosion cracking (SCC) and exfoliation corrosion resistance by controlling the type of precipitates and the morphology of grain boundary precipitates (coarsening, discontinuity), even at the expense of some peak Síla .

Vysoká metalurgická čistota:

Přísná kontrola prvků nečistot, jako je železo (Fe) a křemík (SI), se vyhýbá tvorbě hrubých, křehkých intermetalických sloučenin, čímž zajišťuje houževnatost materiálu, únavovou životnost a tolerance poškození . Aerospace Forlings obvykle vyžaduje extrémně nízké úrovně ne-kovových influzi

Hliníkové slitiny Aerospace Die Forgings obvykle vyžadují vysokou přesnost a přísné rozměrové tolerance k minimalizaci následného obrábění, zkrácení nákladů a dodacích lhůt .

Schopnost přizpůsobení:

Vypořádání Aerospace Die jsou obvykle vysoce přizpůsobené, navrženy a vyráběny na základě 3D modelů (souborů CAD) a podrobných inženýrských výkresů poskytovaných výrobci letadel .

Výrobci mají plné schopnosti z návrhu zemřít, kování, tepelné zpracování, úlevu od napětí k konečnému přesnému obrábění a povrchovému úpravě .

Vlastnosti slitin leteckých hliníku jsou zcela závislé na přesném tepelném zpracování . Aerospace Standards mají extrémně přísné předpisy pro proces tepelného zpracování .

Pokyny pro výběr temperamentu:

Série 2xxx: Často vybráno v T351 (E . G ., 2024) nebo T851 (E . G ., 2050, 2099), aby se dosáhlo vynikajícího výkonu a tolerance poškození . .

Série 7xxx: V závislosti na požadavcích na praskání korozí na stresu (SCC) a koroze exfoliace, T7351, T7451, nebo T7651 jsou vybírány, obětují určitou sílu vrcholu, aby zajistily dlouhodobou spolehlivost . 7075 v T6 Temperu se přímo použijí pro základní a letecké zatížení.

Aerospace hliníkové slitiny zemřít výkopky obvykle vyžadují rozsáhlé přesné obrábění k dosažení složitých geometrií a vysoké rozměrové přesnosti konečné části .

Pokyny pro výrobu:

Machinability: Aerospace hliníkové slitiny Forgings obecně mají dobrou osnovatelnost, ale vysoce pevné známky (E . g ., 7xxx, 8xxx série) Vyžadují vyšší řezné síly, vyžadují vysoce rigiditní strojové nástroje .} ...

Zbytkové zvládání stresu: Vypouštění, zejména po zhášení, mají interní zbytkové napětí . Aerospace Parts často používají TXX51 (tahové stresové) temperament . Během obrábění, následované předchůdci, následované předchůdkou {{4} by měly být použity a zvážit a zvážit se a zvážit se a zvážit, a.}}}}}}}

Svařovatelnost: Traditional fusion welding is rarely used for primary aerospace load-bearing aluminum alloy components. They primarily rely on mechanical joining (e.g., Hi-Lok fasteners, riveting) or solid-state welding techniques (e.g., friction welding, Svařování frikce FSW) a svařování obvykle vyžaduje lokalizované tepelné zpracování pro obnovení vlastností .

Kontrola kvality: Přísná inspekce rozměrů, geometrické tolerance, drsnost povrchu a defekty během obrábění .

Odolnost slitin korozního hliníku je jedním z jejich kritických indikátorů výkonu, zejména s ohledem na jejich odolnost vůči praskání korozí stresu (SCC) a koroze odlupujícího se v různých prostředích .

Strategie ochrany proti korozi:

Výběr slitiny a nálady: V leteckém prostoru, pro slitiny hliníku s vysokou pevností, přetížené tempery (E . G ., T7351/T7451/T7651 Pro 7xxx série, T851 pro 8xxx série) s vysokou SCC a exfoliační korozivní odolností, a to i při sérii {}}}}}}}}} {}}}} {}} {}}} {

Povrchové úpravy:

Eloxování: Nejběžnější a nejúčinnější metoda ochrany, vytvářející hustý oxidový film na kolísavém povrchu, zvyšuje korozi a odolnost proti opotřebení . eloxování kyseliny chromové (CAA) nebo eloxování kyseliny sírové (SAA), následuje těsnění .

Chemické konverzní povlaky: Slouží jako dobré primery pro barvy nebo lepidla a poskytují další ochranu proti korozi .

Vysoce výkonné povlakové systémy: Epoxidové, polyuretan nebo jiné vysoce výkonné antikorozní povlaky jsou aplikovány ve specifickém nebo drsném prostředí .

Galvanická řízení koroze: Při kontaktu s nekompatibilními kovy musí být provedena přísná izolační opatření (E . g ., nevodivé těsnění, izolační povlaky, tmely), aby se zabránilo galvanické korozi .}

Fyzikální vlastnosti hliníkových slitinových leteckých a leteckých výkojů jsou kritickými vstupními údaji v designu letadla, které ovlivňují strukturální hmotnost, výkon a bezpečnost letadla .

Úvahy o návrhu:

Konečné poměry síly k hmotnosti a tuhosti k hmotnosti: Aerospace hliníkové fólivy jsou ústřední pro dosažení lehké a vysoké strukturální účinnosti letadel, přičemž v tomto ohledu vynikají Li-Alloys (řada 8xxx) .

Návrh tolerance poškození: Kromě síly jsou díly letectví upřednostňují toleranci poškození a výkonu únavy, které vyžadují bezpečné materiály i se stávajícími nedostatky . jemná zrna a nepřetržitý tok zrna fólií jsou pro to rozhodující .

Provozní teplotní rozsah: Slitiny hliníku v letectví nejsou vysoce odolné teploty, obvykle omezeny na provozní teploty pod 120-150 stupeň . Pro aplikace s vyšší teplotou, slitiny titanu nebo kompozitní materiály musí být zváženy .

Složitost výroby: Aerospace Forgings mají složité tvary, vyžadují extrémně vysoké požadavky na návrh a výrobní procesy, často zahrnují více kování a přesné obrábění .

Zajištění kvality a testování hliníkových slitinových leteckých výkojů jsou hlavními prvky bezpečnosti leteckého průmyslu a musí dodržovat nejpřísnější průmyslové standardy a specifikace zákazníků .

Standardní testovací postupy:

Úplná sledovatelnost životního cyklu: Každá fáze od zadávání surovin po konečné doručení musí mít podrobné záznamy a sledovatelnou dokumentaci, včetně čísla tepla, data výroby, parametrů procesu, výsledků testu atd. .

Certifikace surovin:

Analýza chemického složení (optické emisní spektrometr, ICP), aby byla zajištěna soulad s AMS, MIL, BAC a dalšími specifikacemi leteckého materiálu .

Interní inspekce vady: 100% ultrazvukové testování (UT), aby se zajistilo, že sochory neobsahují vady a inkluze .

Monitorování procesu:

Monitorování a zaznamenávání teploty pece v reálném čase, teploty kování, tlaku, množství deformace, rychlosti deformace, teploty smrti a dalších parametrů .

Náhodná kontrola v procesu/off-line kování tvaru a rozměrů, aby byla zajištěna dodržování požadavků na předběžnou a dokončení .

Monitorování procesu tepelného zpracování:

Přesné řízení a zaznamenávání uniformity teploty pece (dodržování AMS 2750E třídy 1), teploty a intenzity agitace zmizečského média, doba přenosu zhasčení a další parametry .

Nepřetržité nahrávání a analýza křivek teploty/času .

Analýza chemického složení:

Opětovné ověření dávkového chemického složení konečných výkojů .

Testování mechanických vlastností:

Testování v tahu: Vzorky odebrané ve směrech L, LT a ST, přísně testované na UTS, ys, El podle standardů, zajištění splnění minimálních zaručených hodnot .

Testování tvrdosti: Vícebodová měření pro posouzení uniformity a korelace s vlastnostmi v tahu .

Testování dopadu: Charpy V-Notch Impact test .

Testování houževnatosti zlomeniny: K1c nebo JIC testování pro kritické komponenty, klíčový parametr pro návrh tolerance proti poškození letectví .

Testování praskání koroze napětí (SCC):

Všechny řady 7xxx a 8xxx Aerospace Forgings (s výjimkou T6) jsou povinné podrobeny testování citlivosti SCC (E . G ., test C-kroužku, ASTM G38/G39), aby nedošlo ke SCC při specifikovaných úrovních stresu .}}}.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

Nedestruktivní testování (NDT):

Ultrazvukové testování (UT): 100% Interní inspekce defektů pro všechna kritická zatížení nesoucí (podle standardu AMS 2154, třídy AA nebo třídy A), aby byla zajištěna žádná porozita, inkluze, delaminace, trhliny atd. .

Testování penetratu (PT): 100% inspekce povrchu (podle standardu AMS 2644) pro detekci povrchových defektů .

Eddy Aktuální testování (ET): Detekuje defekty povrchu a téměř povrchu, jakož i uniformitu materiálu .

Radiografické testování (RT): Rentgenový nebo gama-paprsek pro určité specifické oblasti .

Mikrostrukturální analýza:

Metalografické vyšetření za účelem vyhodnocení velikosti zrna, kontinuity toku zrna, stupně rekrystalizace, srážení morfologie a distribuce, zejména charakteristik sraženin hranic zrna, což zajišťuje dodržování standardů letectví pro mikrostrukturu .

Inspekce rozměrové a kvality povrchu:

Přesné měření 3D rozměru pomocí měřicích strojů souřadnic (CMM) nebo laserového skenování, což zajišťuje přesnost rozměru a geometrické tolerance komplexních tvarů .

Drsnost povrchu, vizuální inspekce vady .

Standardy a certifikace:

Výrobci musí být certifikováni AS9100 (Aerospace Quality Management System) .

Výrobky musí dodržovat přísné letecké standardy, jako jsou AMS (specifikace leteckého materiálu), MIL (vojenské specifikace), BAC (Boeing Aircraft Company), Airbus, SAE Aerospace Standards, ASTM atd. .

EN 10204 Typ 3 . Lze zadat testovací zprávy o materiálech 1 nebo 3.2 a na žádost zákazníka lze uspořádat nezávislou certifikaci třetích stran.

Hliníková slitina Aerospace Die Forgings jsou nepostradatelnými součástmi letadlových struktur kvůli jejich bezkonkurenční kombinaci výkonu, široce používané v částech s konečnými požadavky na sílu, hmotnost, spolehlivost a bezpečnost .

Primární oblasti aplikace:

Struktura trupu letadla: Přepážky, připojení ke stringingu, kožní truhláře, rámy dveří kabiny, rámy oken a další primární struktury lovných zátěží .

Struktura křídla: Žebra, kování s sparovými, stopy chlopně, komponenty Aileronu, přílohy pylonu .

Systém přistávacího zařízení: Hlavní vzpěry přistávacího zařízení, vazby, náboje kol, komponenty brzd a další kritické díly s vysokým zatížením .

Komponenty motoru: Moundy motoru, věšáky, kořeny čepele ventilátoru (určité modely), disky kompresoru (časné návrhy) .

Komponenty vrtulníku: Komponenty hlavy rotoru, kryt přenosu, ojnice .

Zbraňové systémy: Strukturami těla rakety, komponenty spouštěče, konzoly přesných přístrojů .

Satelity a kosmická loď: Strukturální snímky, konektory .

Návrh výhod:

Konečné poměry síly k hmotnosti a tuhosti k hmotnosti: Přímo přispívá ke snížení hmotnosti letadla, zvýšení užitečného zatížení a účinnosti paliva .

Vysoká spolehlivost a bezpečnost: Proces kování eliminuje defekty odlévání, poskytuje vynikající únavovou životnost, odolnost proti zlomenině a odolnost proti korozi na stresu, splňuje přísnou toleranci poškození a požadavky na letoun v leteckém průmyslu .

Integrace složitých tvarů: Feming Die může produkovat komplexní geometrie ve tvaru téměř sítě, integrovat více funkcí, snížení počtu součástí a montážní náklady .

Vynikající únavový výkon: Zásadní pro komponenty podrobené opakovanému zatížení v letadle .

Omezení designu:

Vysoké náklady: Náklady na suroviny, náklady na vývoj a přesné náklady na obrábění jsou relativně vysoké .

Výroba dodací lhůty: Konstrukce, výroba, výroba a vícepásmové kování a cykly tepelného zpracování pro komplexní letecké výkony mohou být zdlouhavé .

Omezení velikosti: Kongringové rozměry jsou omezeny tonáží kongringového zařízení .

Špatná svařitelnost: Tradiční metody svařování fúze se obecně nepoužívají pro struktury nosnosti zátěže primárního letectví .

Vysoko teplotní výkon: Hliníkové slitiny obecně nevydrží vysoké teploty, s provozními teplotami omezenými pod 120-150 stupeň .

Úvahy o hospodářské a udržitelnosti:

Celková hodnota životního cyklu: Ačkoli počáteční náklady jsou vysoké, letecké rozvody nabízejí významné ekonomické výhody během celého životního cyklu zlepšením výkonu letadla, bezpečnost, prodlouženou životnost a snížené náklady na údržbu .

Účinnost využití materiálu: Pokročilá technologie tvarování téměř net a přesné obrábění minimalizuje odpad materiálu .

Environmentální přívětivost: Slitiny hliníku jsou vysoce recyklovatelné a odpovídají požadavkům leteckého průmyslu na udržitelnost .

Zvýšená bezpečnost: Vynikající výkon vypořádání přímo zvyšuje bezpečnost letu a představuje jejich nejvyšší hodnotu .

Populární Tagy: Hliníkové slitiny letectví Die Dorging Parging, Čína hliníková slitina letecká letecká letáčci kolísající díly Výrobci, dodavatelé, továrna