Progrès de la recherche sur la technologie des alliages d'aluminium pour l'aérospatiale

L'alliage d'aluminium a les caractéristiques de poids léger, de haute résistance, de résistance à la corrosion et de traitement facile.L'alliage d'aluminium utilisé dans le domaine aéronautique est généralement appelé alliage d'aluminium aviation.Il présente une série d'avantages tels qu'une résistance élevée, un bon traitement et une bonne formabilité, un faible coût et une bonne maintenabilité, et est largement utilisé dans les matériaux de structure principale des avions.Avec l'amélioration des exigences de conception de la future nouvelle génération d'avions avancés, tels que la vitesse de vol, la réduction de poids structurelle et la furtivité, la résistance spécifique, la rigidité spécifique, les performances de tolérance aux dommages, le coût de fabrication et l'intégration structurelle de l'alliage d'aluminium pour l'aviation sont considérablement renforcés. , la technologie de traitement des matériaux tels que le laminage, l'extrusion, le forgeage et le traitement thermique, la fabrication et le traitement de pièces en alliage d'aluminium, ainsi que la caractérisation et l'amélioration des performances de service de la structure du matériau.

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1. Composition d'alliage d'aluminium

Le point clé de l'alliage d'aluminium à ultra-haute résistance est d'optimiser la conception de la composition de l'alliage, de modifier la teneur en éléments d'alliage et de réduire les impuretés. Il est nécessaire de renforcer la recherche sur le mécanisme d'action des terres rares et d'autres éléments traces dans l'alliage d'aluminium. , et pour améliorer encore la résistance, la ténacité et la résistance à la corrosion de l'alliage en adoptant le mécanisme de la phase de renforcement multi-précipitation produite par le multi-alliage. alliage intermédiaire aluminium-scandium, des traces de scandium sont ajoutées dans l'alliage d'aluminium (0,15 % en poids ~ 0,25 % en poids), peuvent grandement améliorer la résistance de l'alliage d'aluminium, améliorer considérablement l'usinage à froid et à chaud, la résistance à la corrosion, est la préparation d'un nouveau génération de l'aérospatiale, de l'électronique et d'autres domaines avec de nouveaux matériaux. Ce projet prend l'oxyde de scandium extrait des eaux usées de dioxyde de titane etlaitier de tungstène comme matière première, lingot d'aluminium comme agent réducteur, avec flux spécial, réduction aluminothermique dans des conditions sans vide, par coulée d'isolation thermique et traitement de surface pour produire un alliage maître aluminium-scandium de haute qualité. Grâce à la recherche sur le système de solvant, ce projet simplifie le processus technologique, réduit l'exigence de pureté de l'oxyde de scandium des matières premières et réduit le coût. Le rendement en scandium dans l'alliage aluminium-scandium a été augmenté en étudiant le rapport du solvant.

2. Traitement des alliages d'aluminium

Améliorer la technologie métallurgique traditionnelle de la coulée de lingots (telle que la coulée semi-continue électromagnétique à basse fréquence), développer et perfectionner la technologie de pointe du formage par jet, obtenir une structure de lingot de haute qualité et améliorer les propriétés complètes de l'alliage grâce à l'amélioration de la méthode de préparation et de la sélection raisonnable des paramètres technologiques ; un nouveau et meilleur processus de traitement thermique a été développé pour obtenir de bonnes propriétés complètes de l'alliage d'aluminium et pour atteindre l'unité de haute résistance, haute plasticité, haute ténacité et haute résistance à la corrosion sous contrainte. Nord L'Université chinoise des ressources en eau et de l'énergie électrique a mené une recherche sur l'application de la technologie de brasage sous vide dans les matériaux métalliques en alliage d'aluminium pouvant être traités thermiquement.Le soudage de matériaux métalliques en alliage d'aluminium pouvant être traités thermiquement sous vide est un nouveau type de technologie de soudage avec des exigences techniques et une sélection de matériaux élevées.Parce qu'il est principalement utilisé dans la profession aérospatiale, chaque procédure de cette technologie ne doit pas être négligée.En cinq masterbatch comme objet expérimental, l'analyse de supériorité et d'infériorité de 5 types de matériaux de mélange maître respectivement, sous la condition de traitement thermique de soudage sous vide de la sélection de matériaux métalliques en alliage d'aluminium dans l'application pratique d'un matériau approprié et de conditions de fonctionnement expérimentales appropriées, pour des conditions de vide dans le application pratique du traitement thermique de soudage de la base du matériau en alliage d'aluminium. Ventilateur d'air, Henan Aluminium Industry Co., LTD met en œuvre la détection en ligne de la conductivité de la plaque d'alliage d'aluminium, conformément aux exigences de la norme AMS, la détection de conductivité est une partie essentielle de la plaque d'alliage d'aluminium utilisé dans l'industrie aérospatialek, la mise en œuvre de la détection en ligne de la conductivité des plaques d'aviation en alliage d'aluminium, en se concentrant sur la gestion de la tôle d'aluminium aérospatiale, fait face aux problèmes de gestion de production réalistes et urgents.

3, structure en alliage d'aluminium

Le mécanisme de résistance et de ténacité, de corrosion sous contrainte et de corrosion par fatigue de l'alliage d'aluminium à très haute résistance a été étudié en profondeur. Développer une nouvelle technologie de moulage. Parmi eux, la technologie de moulage par vieillissement combine le vieillissement manuel et l'usinage, ce qui peut non seulement améliorer les performances alliage d'aluminium mais aussi réduire le coût de fabrication des avions.Il a une large perspective d'application dans la fabrication de pièces structurelles à surface incurvée pour l'aviation, et est le centre de recherche actuel au pays et à l'étranger.Capital Aerospace Machinery Co., Ltd. et d'autres unités ont mené des recherches approfondies sur la technologie de fabrication additive des fusibles à arc pour les matériaux métalliques légers de l'aérospatiale.Ils croient que par rapport à d'autres technologies d'impression 3D en métal, la fabrication additive de fusibles à arc a les caractéristiques d'un faible coût de fabrication et d'une efficacité de formage élevée, ce qui offre une possibilité de résoudre ce problème. L'état de la recherche de la technologie de fabrication additive de fusibles à arc pour les matériaux métalliques légers tels comme alliage d'aluminium et alliage de titane à la maison et à l'étranger est passé en revue.Les principaux problèmes et l'orientation du développement sont soulignés. Enfin, la tendance de développement des technologies clés communes telles que le contrôle des contraintes et de la déformation, le logiciel de planification de trajectoire, la surveillance en ligne et le contrôle par rétroaction du processus de formage pour la fabrication additive de fusibles à arc de grands composants est analysé. Chinalco sud-ouest aluminium groupe (limitée) société à responsabilité limitée usine de précontrainte sur alliage d'aluminium trempe déformation de la simulation de redressement de plaque a été analysée, et la plaque épaisse en alliage d'aluminium qui a été largement appliquée dans le domaine de l'aérospatiale, est facile à être lourd laminage de la plaque après les problèmes de déformation de la trempe, affecte directement l'ensemble du rendement de la plaque épaisse, le type de contrôle de version et la technologie de redressement sont analysés, pour résoudre efficacement le problème de la déformation de la plaque épaisse en alliage d'aluminium, la plaque épaisse en alliage d'aluminium elle-même offre une meilleure valeur et performance. Collège des sciences et de l'ingénierie des matériaux, Université des sciences etLa technologie a étudié la technologie de coulée en moule perdu de l'alliage d'aluminium, qui est devenue une "nouvelle technologie de coulée au 21e siècle" en raison des bons avantages économiques et des bonnes propriétés des pièces moulées. Le développement de l'industrie favorise le développement de la coulée en moule perdu en alliage d'aluminium technologie et en fait une partie importante du développement de la technologie de coulée.Cet article présente principalement l'état de la recherche et l'état d'application de la technologie de moulage par moule perdu en alliage d'aluminium dans les aspects des matériaux d'apparence, de la technologie de revêtement, de la technologie de formage et de la simulation numérique, etc., et le prospecte.

4.Attente

Le développement d'alliage d'aluminium à haute résistance et haute ténacité et développement principalement sur l'augmentation de la résistance du matériau, la plasticité, la ténacité, la résistance à la corrosion et la résistance à la fatigue et ainsi de suite des performances complètes afin de développer la recherche, son nouvel alliage peut en ajustant la composition de l'alliage, adopter de nouveaux éléments d'alliage, comme adopter une nouvelle technologie de traitement et de fabrication pour le développement, mais la tâche de recherche est encore longue et ardue. La recherche et le développement doivent prêter attention à deux points: premièrement, un nouvel alliage n'est pas seulement une composition d'alliage, mais devrait inclure la composition de l'alliage, la technologie de traitement et l'application, seuls ces trois combinés pour devenir un bon matériau d'alliage; Deuxièmement, le développement de nouveaux matériaux d'alliage ne peut pas seulement rester en laboratoire, le plus important est de pouvoir réaliser une production de masse sous les conditions de la production industrielle. Bref, avec l'approfondissement de la recherche sur l'alliage d'aluminium à ultra haute résistance, il y aura une technologie de traitement par fusion et un processus de traitement thermique plus parfaits, une technologie de moulage plus avancée et un alliage d'aluminium à ultra-haute résistance apparaîtront, favorisant ainsi l'application d'alliage d'aluminium à ultra-haute résistance dans l'aérospatiale.


Heure de publication : 09 avril 2021