Technologie für Luftfahrt-Aluminiumlegierungsmaterialien
Das Endverwendungsszenario von Aluminiumlegierungen steht in direktem Zusammenhang mit dem gesamten Produktionsprozess, und unterschiedliche Anwendungsszenarien hängen von der Prozesssteuerung des Produktionsprozesses, also des Verarbeitungsprozesses, ab.
01, Herstellungsverfahren für hochfeste Aluminiumlegierungs-Strangpressprofile
Hochfeste Aluminiumlegierungen weisen im Anwendungsprozess eine Vielzahl von Formen auf, hauptsächlich Aluminiumprofile, Aluminiumplatten, 3D-Druckpulver und andere Formen. Unter ihnen zeichnen sich Aluminiumlegierungsprofile durch hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit und ausgereifte Schweißverfahren aus.AluminiumProfile können in großem Umfang als große tragende Strukturteile in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schienenverkehr eingesetzt werden. Der Produktionsprozess von Aluminiumprofilen verwendet hauptsächlich einen kontinuierlichen Pultrusionsformprozess, um die Produktionseffizienz und die Vorspannungsorientierung zu verbessern, um die mechanischen Eigenschaften von Profilen zu verbessern. Beim Extrusionsprozess von Aluminiumprofilen wird beim kontinuierlichen Extrusionsverfahren mit mehreren Extrusionszyklen eine Grenzfläche zwischen den beiden benachbarten Strangpressbarren gebildet, wodurch die Dehnungslänge der Grenzfläche im Profil zunimmt, da die Querschweißung die Verbindung stark beeinflusst Lebensdauer von Aluminiumprofilen, was zu einem starken Rückgang der Ermüdungslebensdauer führt.
02, Wärmebehandlungsprozess
Die Gesamtleistung von Aluminiumlegierungsmaterialien zur Verbesserung des Materialzusammensetzungsverhältnisses hängt in hohem Maße von den prozesstechnischen Parametern bei der Steuerung des Produktionsprozesses ab. Die geeignete Wärmebehandlungsmethode kann die Gesamtleistung von Aluminiumlegierungsmaterialien stark beeinflussen, also für unterschiedliche Leistung Anforderungen an Aluminiumlegierungen sollten eine geeignete Wärmebehandlungstechnologie entwickelt werden, um die Gesamtleistung von Aluminiumlegierungsmaterialien zu verbessern.
Unter Verwendung eines Hochtemperatur-Homogenisierungsglühverfahrens zur Behandlung von Aluminiumlegierungen können die Alterungsverfestigungsphase und die verbleibende Nichtgleichgewichtsphase bis zu einem maximalen Ausmaß fest in der Matrix aufgelöst werden, und ihre gleichmäßige Verteilung kann die Konzentration einer festen Lösung nach der anderen erhöhen und erreichen die Wirkung der Verbesserung der Alterungsstärkung. Gleichzeitig kann gemäß dem kombinierten Wärmebehandlungsprozess großer Aluminiumlegierungsschmiedestücke, nämlich Warmverformung, Zwischenhomogenisierung bei hoher Temperatur und Lösungsbehandlungsprozess bei hoher Temperatur, die Parametergestaltung des gesamten Wärmebehandlungsprozesses die Festigkeit und die Spannungskorrosionsleistung verbessern .
AllgemeinAluminiumlegierung massivDer Lösungsbehandlungsprozess ist in zwei Arten unterteilt: die herkömmliche Behandlung fester Lösungen und die Behandlung fester Verbundlösungen, wobei sich die Behandlung fester Verbundlösungen auf die Verstärkung fester Lösungen und die Vorfällungsbehandlung bei hoher Temperatur bezieht. Im frühen Blockgussstadium kann der Homogenisierungsglühprozess der Behandlung bei normaler Temperatur und der Behandlung bei niedriger Temperatur die Ausfällung von Übergangselementen kontrollieren, und die Übergangselemente haben eine offensichtliche Hemmwirkung auf die Rekristallisation, was den Unterstrukturverstärkungseffekt der Legierung um ein Vielfaches verbessern kann bis zu einem gewissen Grad verbessern und dann die Bruchzähigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit der Legierung verbessern und die Anisotropie des Materials effektiv schwächen.
Die Alterungsbehandlung bei der Wärmebehandlung hochfester Aluminiumlegierungen spielt ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Leistung von Aluminiumlegierungen. Es gibt drei Hauptformen der Alterungsbehandlung: Spitzenalterung, bipolare Alterung und Regressionsrückalterung. Das Ziel der Entwicklung der Alterungsbehandlung besteht darin, der Aluminiumlegierung eine höhere Festigkeit, eine höhere Zähigkeit, eine höhere Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsbeständigkeit sowie andere umfassende Eigenschaften zu verleihen. Die Entwicklung des Wärmebehandlungszustands verläuft in der Richtung von T6 über T73 über T76 bis T736 und T77 Die Alterungsbehandlung erstreckt sich vom Höhepunkt der Alterungsentwicklung über die Überalterung bis hin zur Rückkehr zur erneuten Alterungsbehandlung für eine sequentielle Entwicklung.
Alterungstemperatur und -zeit haben Einfluss auf die Wirkung der Alterungsverstärkung. Verschiedene Alterungsbehandlungsprozesse können sich direkt auf die Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und den Grad der interkristallinen Korrosion von Aluminiumlegierungen auswirken. Bereits 1989 registrierte und deklarierte Alcoa die erste RRA-Behandlungsprozessspezifikation mit dem Namen des Wärmebehandlungszustands T77. Dies ist auch die erste industrielle Anwendung der Wärmebehandlungsprozessspezifikation. Diese Prozessspezifikation kann als Wärmebehandlung verwendet werden Anleitung zum Prozessbetrieb für die Aluminiumlegierung 7150. Die nach diesem Verfahren hergestellten dicken Bleche und Strangpressteile aus einer Aluminiumlegierung 7150 werden häufig in C-17-Militärtransportflugzeugen verwendet. In China befindet sich die Schlüsseltechnologie der Hochleistungsaluminiumlegierung unter Verwendung der T77-Wärmebehandlungstechnologie noch im Entwicklungsprozess und wurde noch nicht industrialisiert.
Der Wärmebehandlungsprozess umfasst auch eine Verformungswärmebehandlung. Die Verformungswärmebehandlung erfolgt durch die Kombination von thermoplastischer Verformung und Wärmebehandlungsprozess. Durch den Einsatz der Verformungswärmebehandlung kann die Verteilung der Übergangsausscheidungsphase und die Feinstruktur der Legierung im Inneren verbessert werden Eine angemessene Verformungswärmebehandlung kann dazu führen, dass Aluminiumlegierungen eine höhere Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit erhalten. Das Verformungswärmebehandlungsverfahren wurde bereits 1981 vorgeschlagen und wird hauptsächlich in Strukturlegierungen für die Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Die Verformungswärmebehandlung hat offensichtliche Auswirkungen auf die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Legierungen 7050 und 7475.
In China gibt es nur mehr als 100 Arten von Wärmebehandlungsprozessen für Aluminiumlegierungen, und es gibt immer noch einen großen Abstand zu mehr als 370 Arten im Ausland. Wir sollten die Entwicklung von Wärmebehandlungsprozessen vorantreiben und die Distanz zur grundlegenden Wärmebehandlungstechnologie für Aluminiumlegierungen in Industrieländern verkürzen.
03, hochfestes 3D-Druckverfahren aus Aluminiumlegierung
Die Entwicklung einer kostengünstigen, hocheffizienten und automatisierten Prozesstechnologie für hochfeste Aluminiumlegierungen hat die Aufmerksamkeit der Luft- und Raumfahrtindustrie auf sich gezogen, und großflächige 3D-Drucktechnologien für Aluminiumlegierungen oder Titanlegierungen stehen im Mittelpunkt der aktuellen Aufmerksamkeit der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die 3D-Drucktechnologie spielt als zukünftige strategische Technologie in China eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung technischer Anwendungen.
Allerdings im Luft- und RaumfahrtbereichAluminiumlegierungEs gibt eine große Anzahl von Anwendungen, aber der eigentliche Anwendungsprozess weist im Vergleich zu Titanlegierungen und Verbundwerkstoffen gewisse Nachteile auf, z. B. wenn Aluminiumlegierungen bei der Anwendung einer Temperatur von mehr als 160 Grad ausgesetzt werden, die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit sinken, die Ermüdungseigenschaften werden abnehmen Mit zunehmender Nutzungsdauer wird es weicher und altert. Daher muss noch viel Arbeit geleistet werden, um die Gesamtleistung von Aluminiumlegierungen unter extremen Arbeitsbedingungen zu verbessern.
Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie schreitet auch die Entwicklung hochfester Aluminiumlegierungspulver voran, und es entstehen weiterhin neue Aluminiumlegierungsmaterialien, die immer wieder neue Höchstleistungen erbringen. Beispielsweise kann Amaero HOT Al, eine neue Art von Aluminiumlegierung, die gemeinsam von Amaero und der Monash University in Australien entwickelt wurde, nach dem 3D-Druck eine Langzeitstabilität bei 260 Grad C erreichen und anschließend einer weiteren Wärmebehandlung und Aushärtung unterzogen werden. Die Entwicklung kommerzieller hochfester Aluminiumlegierungen neuer Materialien zur Anpassung an den 3D-Druckprozess, um die intelligente Fertigungsleistung von Aluminiumlegierungen mit kontrollierbarer und hochkomplexer Form zu erreichen, ist zum Haupttrend der zukünftigen Entwicklung geworden. Es sind Entwicklungsaussichten für den 3D-Druck von Aluminiumlegierungen zu erwarten, die hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich eingesetzt werden.
