Lidmašīnu alumīnijs: raksturojums

Sakarā ar vieglumu, elastīgumu un izturību pret koroziju alumīnija ir kļuvusi par neaizvietojamu materiālu daudzās nozarēs. Lidaparāts alumīnija - grupa no sakausējumiem, kas atšķiras ar iekļaušanu īpaši izturīgu magnija, silīcija, varu un mangānu. Sniegt papildu spēku sakausējuma ar m. N. "Novecošana efekts" - īpaša metode sacietēšana reibumā ilgu laiku agresīvs atmosfēras vidē. Sakausējums tika izgudrots 20. gadsimta sākumā ar nosaukumu dūralumīnija, kas tagad ir pazīstama arī ar nosaukumu "AVIAL".

Definīcija. vēsturiskais fons

No vēstures aviācijas alumīnija sakausējuma sākums ir 1909. gads. Vācijas metalurģijas inženieris Alfrēds Wilm empīriski izveidota, ja alumīnija sakausējuma ar nelielu pievienojot vara, mangāna un magnija pēc sacietēšanas temperatūrā 500 ° C, un veldzēt stāvēt pie 20-25 ° 4-5 dienām, tas pamazām kļūst grūtāk un spēcīgāks, nezaudējot elastību. Šī procedūra tiek saukta "noveco" vai "nogatavināšanas". Šajā cietēšanas laikā vara atomi aizpildīt mazāko daudzveidību zonu pie graudu robežām. No vara atoma diametrs ir mazāks nekā tas no alumīnija, jo tur ir kompresijas stress, tādējādi palielinot izturību materiāla.

Pirmo reizi sakausējums bija apguvis vācu rūpnīcas Dürener Metallwerken un saņēma zīmolu Dural, līdz ar to nosaukumu "dūralumīnija". Pēc tam, American metalurgs R. B. un Archer Dzhafris sastāvu uzlabot, mainot procentuālo galvenokārt magniju. Jaunais sakausējuma sauc 2024, kas dažādas modifikācijas tiek plaši izmantoti šodien, bet visa ģimene sakausējumu - "AVIAL". Nosaukums "lidmašīnas alumīnija", tas sakausējums ir saņēmusi gandrīz tūlīt pēc atvēršanas, jo pilnībā aizvieto koka un metāla būvniecībā lidmašīnas.

Galvenie veidi un raksturlielumi

Ir trīs galvenās grupas:

• Family of alumīnija-mangāna (Al-Mn), un alumīnija-magnija (Al-Mg). Galvenā pazīme - augsts, diez vai mazāka par tīra alumīnija korozijas izturību. Šādi sakausējumi labi reaģē uz metināšanas un lodēšanas, bet sliktu griezuma. Ne rūdīt, termiski apstrādājot.
• Korozijas izturīga alumīnija-system sakausējumi magnija-silīcija (Al-Mg-Si). Sacietēšanas termiskai apstrādei, proti slāpē pie 520 ° C, kam seko ūdeni rūdīšanai un dabas novecošanās apmēram 10 dienām. Pazīšanas raksturīga šīs grupas materiālu - liela izturība pret koroziju, kad izmanto parastos apstākļos, un saskaņā ar stresu.
• Strukturālās sakausējumi, alumīnija un vara-magnija (Al-Cu-Mg). To pamats - ar piedevām, vara, mangāna, magnija un alumīnija. Ar dažādu proporcijas no sakausējuma elementu sagatavotā lidmašīnu alumīnija, īpašības , no kuriem var atšķirties.

Materiāli par pēdējai grupai piemīt labas mehāniskās īpašības, bet ir ļoti uzņēmīgi pret koroziju nekā pirmajā un otrajā ģimenē sakausējumu. Par uzņēmību pret koroziju pakāpe ir atkarīga no virsmas apstrādei, kas joprojām ir nepieciešams, lai aizsargātu krāsotas vai anodētas tipam. Korozijas izturība tiek palielināts, ieviešot daļu no mangāna sakausējuma.

Papildus trim galvenajiem veidiem sakausējumu arī atšķiras kalšanas sakausējumi, termiski izturīgs, augstas stiprības et al. Ir nepieciešams, lai konkrētam pielietojumam īpašībām.

Marķēšana aviācijas sakausējumu

Starptautiskie standarti pirmā lidmašīna alumīnija marķējums cipars norāda galvenos sakausējuma elementus sakausējuma

• 1000 - tīrs alumīnijs.
• 2000 - dūralumīnija sakausējuma, leģēti ar varu. Pēc noteiktā laika posmā - visbiežāk aviācijas sakausējuma. Sakarā ar augstu jutību pret korozijas plaisāšanu slodzes aizvien biežāk tiek aizstātas ar 7000 sērijas sakausējumiem.
• 3000 - sakausēšana elements - mangāns.
• 4000 - sakausēšana elements - silīcijs. Sakausējumi ir zināms arī kā Silumin.
• 5000 - sakausēšana elements - magnija.
• 6000 - visvairāk plastmasas sakausējumi. Leģējošās - magnija un silīcija. Termozakalke var tikt pakļauts, lai palielinātu spēku, bet zemāka šajā parametrā 2000 un 7000 sērijas.
• 7000 - termiski rūdīts sakausējumi, visizturīgākā lidmašīna kvalitātes alumīnija. Galvenie sakausējuma elementu - cinka un magnija.

Marķēšana otrais skaitlis - alumīnija sakausējuma modifikācijas pēc sākotnējās secības numurs - "0". Pēdējās divas skaitļi - no sakausējuma numuru, informāciju par tā tīrību piemaisījumu. Ja paraugs sakausējums tiek pievienots marķējumu piekto rakstzīmi "X".

Šodien visbiežāk klases lidmašīnas alumīnija 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. raksturīgākās iezīmes Šo sakausējumu: vieglums, plastiskums, laba izturība, izturība pret berzi, koroziju un augstu stresa. In aviorūpniecībai visplašāk izmantotie sakausējumi - gaisa 6061 un 7075.

struktūra

Galvenais sakausējuma elementu lidaparāts alumīnijs ir varš, magnijs, silīcija, mangāna, un cinks. Procentuālā daļa, ko no šiem elementiem masas sakausējuma noteiktu īpašības, piemēram, izturību, elastību, izturību pret mehāniskiem triecieniem utt The bāzes sakausējuma - alumīnija, pamata sakausējumu elementiem :. vara (2,2-5,2% no svara), magnija (0, 2-2,7%) un mangāna (0,2-1%).

Saime lidaparātu alumīnija-silīcija sakausējumu (4-13 masas%) ar nelielu saturu citu sakausējumu elementiem - vara, mangāna, magnijs, cinks, titāna, berilijā. To izmanto ražošanā sarežģītu daļām, kas pazīstams arī kā silumin vai lieta alumīnija sakausējuma. No alumīnija-magnija sakausējuma (1-13% no svara), ar citiem elementiem ģimenes ir augsts plastiskums un izturība pret koroziju.

Loma vara sastāvu lidmašīnas alumīnija

Vara klātbūtne sastāvā sakausējuma aviācijas veicina tās nostiprināšanu, bet tajā pašā laikā ir slikti tā izturību pret koroziju. Nomešana uz graudu robežām slāpē laikā vara padara sakausējuma jutīgu pret punktveida koroziju, korozijas un starpkristālu koroziju. Zones bagāti ar vara ir galvaniski vairāk katoda nekā apkārtējās alumīnija matricu un tāpēc vairāk uzņēmīgi pret koroziju, kas notiek ar elektroķīmisko mehānismu. Palielinot vara saturu sakausējuma masas līdz 12% palielina izturības īpašības dēļ daļiņu cietēšanas nogatavināšanas laikā. Kad saturs vara sastāvā vairāk nekā 12% sakausējuma kļūst trausli.

Pielietojuma sfēras

Alumīnija sakausējumi ir vispopulārākais pārdošanas metāla. Gaismas svars lidmašīnas kvalitātes alumīnija sakausējuma izturība padara šo laba izvēle daudzās nozarēs, no lidmašīnas līdz sadzīves priekšmetiem (mobilos telefonus, austiņas, kabatas). Alumīnija sakausējumi tiek izmantoti kuģu būvē, automašīnu ražošanā, būvniecībā, w / d transporta kodolenerģētikas nozarē.

Plaši apgalvoja sakausējumi ar mērenu vara saturu (2014, 2024 uc). Profili no šiem sakausējumiem ir augsta korozijizturība, labu apstrādājamību, vietas un metināšanai. No tiem tiek veikti atbildīgu dizainu lidmašīnas, smago kravas automašīnu, militāros transportlīdzekļus.

Īpašības lidmašīnas alumīnija savienojums

Metināšanas lidmašīnu sakausējumi tiek veikta tikai ar aizsargājošu inertas gāzes. Preferred gāzes ir hēlijs, argons vai to maisījums. Tā ir augstāka siltuma vadītspēja hēlija. Tas nosaka labvēlīgāku temperatūras uzvedību metināšanas vidi, kas ļauj jums, lai būtu pietiekami ērti pieslēgt bieza sienu konstrukciju elementi. Izmantošana maisījumu pasargāt gāzu uzlabo vent. Par veidošanās poru metinājuma varbūtība ir ievērojami samazināts.

Lietojums šajā aviorūpniecībai

Lidmašīnu alumīnija sakausējumi, kas sākotnēji radīta speciāli būvniecības lidmašīnas. No tiem, korpuss izgatavots no lidmašīnas dzinēju daļas, šasijas, degvielas tvertnēm un citām aizdari. Sīkāka informācija par lidaparāta alumīnija tiek izmantoti interjera salonā.

2xxx sērijas alumīnija sakausējumi tiek izmantoti ražošanā daļu pakļauti augstām temperatūrām. Sīkāka viegli piekrauts mezglus, degvielas un hidrauliskās eļļas sistēmas ir izgatavoti no sakausējuma 3xxx, 5xxx un 6xxx. Visplašāk izmanto gaisa kuģu rūpniecībā bija sakausējuma 7075. No tā elementi tiek izgatavoti, lai darbotos ar lielu slodzi, ar zemu temperatūru, augstu izturību pret koroziju. Pamatojoties uz sakausējuma ir alumīnijs, un galvenais sakausējuma elementu magnijs, cinks un varš. No tā ir izgatavota jauda profilus lidaparātu, korpusa daļas.