Tehnologia materialelor din aliaj de aluminiu pentru aviație
Scenariul de utilizare finală a aliajului de aluminiu este direct legat de întregul proces de producție, iar diferitele scenarii de aplicare depind de controlul procesului al procesului de producție, adică de procesul de prelucrare.
01, proces de producție a profilului de extrudare din aliaj de aluminiu de înaltă rezistență
Aliajul de aluminiu de înaltă rezistență are o varietate de forme în procesul de aplicare, în principal profile de aluminiu, plăci de aluminiu, pulbere de imprimare 3D și alte forme. Printre acestea, profilele din aliaj de aluminiu au caracteristici excelente, cum ar fi greutatea ușoară, rezistența ridicată și procesul de sudare matur.Aluminiuprofilele pot fi utilizate pe scară largă ca piese structurale mari de reazem în domeniile aerospațiale și de tranzit feroviar. Procesul de producție al profilelor de aluminiu adoptă în principal procesul de turnare prin pultruziune continuă pentru a îmbunătăți eficiența producției și orientarea la precomprimare pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale profilelor. În procesul de extrudare a profilelor de aluminiu, în metoda de extrudare continuă cu cicluri multiple de extrudare, se va forma o interfață între cele două tagle de extrudare adiacente, ceea ce face ca lungimea de prelungire a interfeței în profil să crească, deoarece sudura transversală va afecta foarte mult durata de viață a profilelor de aluminiu, ducând la o scădere bruscă a duratei de viață la oboseală.
02, proces de tratament termic
Performanța cuprinzătoare a materialelor din aliaj de aluminiu pentru a îmbunătăți raportul compoziției materialelor, depinde în mare măsură de parametrii tehnici ai procesului în controlul procesului de producție, metoda adecvată de tratament termic poate afecta foarte mult performanța cuprinzătoare a materialelor din aliaj de aluminiu, deci pentru performanțe diferite cerințele aliajului de aluminiu ar trebui dezvoltate tehnologie adecvată de tratament termic pentru a îmbunătăți performanța cuprinzătoare a materialelor din aliaj de aluminiu.
Folosind procesul de recoacere de omogenizare la temperatură înaltă pentru tratarea aliajului de aluminiu, faza de întărire a îmbătrânirii și faza reziduală de neechilibru pot fi dizolvate solid în matrice în măsura maximă, iar distribuția lor uniformă poate crește concentrația de soluție solidă după soluția solidă și poate obține efectul îmbunătățirii întăririi îmbătrânirii. În același timp, în conformitate cu procesul combinat de tratament termic al pieselor forjate mari din aliaj de aluminiu, și anume deformarea la cald, omogenizarea intermediară la temperatură înaltă și procesul de tratare a soluției la temperatură înaltă, proiectarea întregului parametru al procesului de tratare termică poate îmbunătăți rezistența și performanța coroziunii la stres. .
Generalaliaj de aluminiu solidProcesul de tratare a soluției este împărțit în două tipuri: tratarea convențională cu soluție solidă și tratarea cu soluție solidă compozită, dintre care tratamentul cu soluție solidă compozită se referă la întărirea soluției solide și la tratarea pre-precipitării la temperatură înaltă. În faza timpurie de turnare a lingoului, procesul de recoacere de omogenizare al tratamentului la temperatură normală și al tratamentului la temperatură joasă poate controla precipitarea elementelor de tranziție, iar elementele de tranziție au un efect evident de inhibiție asupra recristalizării, ceea ce poate îmbunătăți efectul de întărire a substructurii aliajului la un într-o anumită măsură, și apoi îmbunătățește duritatea la rupere și rezistența la coroziune la stres a aliajului și slăbește eficient anizotropia materialului.
Tratamentul de îmbătrânire în tratamentul termic al aliajului de aluminiu de înaltă rezistență joacă, de asemenea, un rol crucial în performanța aliajului de aluminiu și există trei forme principale de tratament pentru îmbătrânire, îmbătrânire de vârf, îmbătrânire bipolară și regresie. Scopul dezvoltării tratamentului de îmbătrânire este de a face aliajul de aluminiu o rezistență mai mare, o tenacitate mai mare, o rezistență mai mare la coroziune și rezistență la oboseală și alte proprietăți cuprinzătoare, dezvoltarea stării de tratament termic este de-a lungul direcției de la T6 la T73 la T76 la T736 la T77 , tratamentul de îmbătrânire este de la dezvoltarea de vârf la îmbătrânire la supraîmbătrânire și apoi la revenirea tratamentului de reîmbătrânire pentru dezvoltarea secvenţială.
Temperatura și timpul de îmbătrânire au influență asupra efectului de întărire a îmbătrânirii. Diferite procese de tratare a îmbătrânirii pot afecta direct rezistența la tracțiune, limita de curgere, alungirea și gradul de coroziune intergranulară a aliajului de aluminiu. Încă din 1989, Alcoa a înregistrat și a declarat prima specificație de proces de tratare RRA cu numele stării de tratament termic T77, care este, de asemenea, prima aplicație industrială a specificației procesului de tratare termică, această specificație de proces poate fi utilizată ca tratament termic. ghid de operare a procesului pentru aliajul de aluminiu 7150. Placa groasă din aliaj de aluminiu 7150 și piesele extrudate produse prin acest proces sunt utilizate pe scară largă în aeronavele militare de transport C-17. În China, tehnologia cheie a aliajului de aluminiu de înaltă performanță care utilizează tehnologia de tratament termic T77 este încă în proces de dezvoltare și nu a fost industrializată.
Procesul de tratament termic include, de asemenea, tratamentul termic de deformare, tratamentul termic de deformare este prin combinația de deformare termoplastică și proces de tratament termic, utilizarea tratamentului termic de deformare poate fi utilizată pentru a îmbunătăți distribuția fazei de precipitare de tranziție și structura fină a aliajului în interior. Tratamentul termic prin deformare rezonabilă poate face ca aliajul de aluminiu să obțină o rezistență mai mare, duritate și rezistență la coroziune. Procesul de tratament termic prin deformare a fost propus încă din 1981, care este utilizat în principal în aliajele structurale aerospațiale. Tratamentul termic de deformare are un efect evident asupra îmbunătățirii proprietăților mecanice ale aliajelor 7050 și 7475.
În China, există doar mai mult de 100 de tipuri de procese de tratament termic din aliaj de aluminiu și există încă o distanță mare de peste 370 de tipuri de țări străine. Ar trebui să creștem dezvoltarea procesului de tratament termic și să scurtăm distanța tehnologiei de tratare termică de bază din aliaj de aluminiu în țările dezvoltate.
03, proces de imprimare 3D din aliaj de aluminiu de înaltă rezistență
Dezvoltarea tehnologiei de procesare a aliajelor de aluminiu de înaltă rezistență, cu costuri reduse, de înaltă eficiență și automate, a primit atenția aerospațială, iar tehnologia de imprimare 3D din aliaj de aluminiu sau aliaj de titan la scară largă este în centrul atenției aerospațiale actuale. Tehnologia de imprimare 3D, ca tehnologie strategică potențială în China, joacă un rol vital în dezvoltarea aplicațiilor de inginerie.
În domeniul aerospațial, deșialiaj de aluminiuare un număr mare de aplicații, dar procesul real de aplicare în comparație cu aliajul de titan și materialele compozite există anumite dezavantaje, cum ar fi aliajul de aluminiu expus la mai mult de 160 de grade în aplicarea proprietăților mecanice și rezistența la coroziune, proprietățile la oboseală vor scădea și odată cu extinderea utilizării timpului se va înmuia și îmbătrâni. Prin urmare, trebuie depusă multă muncă pentru a îmbunătăți performanța cuprinzătoare a aliajului de aluminiu în condiții extreme de lucru.
Prin maturitatea continuă a tehnologiei de imprimare 3D, dezvoltarea pulberii de aliaj de aluminiu de înaltă rezistență continuă, de asemenea, iar noi materiale din aliaj de aluminiu continuă să apară și continuă să reîmprospăteze noi vârfuri în performanță. De exemplu, Amaero HOT Al, un nou tip de aliaj de aluminiu dezvoltat în comun de Amaero și Universitatea Monash din Australia, poate atinge stabilitate pe termen lung la 260 de grade C după imprimarea 3D și apoi poate continua să sufere tratament termic și întărire prin îmbătrânire. Dezvoltarea de noi materiale comerciale din aliaj de aluminiu de înaltă rezistență pentru a se adapta la procesul de imprimare 3D pentru a obține performanța de fabricație inteligentă a aliajului de aluminiu controlabil și extrem de complex a devenit tendința principală a dezvoltării viitoare. Pot fi așteptate perspective de dezvoltare a imprimării 3D din aliaj de aluminiu, utilizate în principal în domeniile aerospațiale și militare.
