Aviona aluminija: karakteristika

Zbog jednostavnosti, plastičnost i otpornost na koroziju aluminija je postao nezamjenjiv materijal u mnogim industrijama. Avion aluminija - grupa legura razlikuju u uključivanju visoke čvrstoće magnezij, silicij, bakar i mangan. Prenose dodatnu snagu da legura pomoću m. N. "Starenje efekt" - posebnim načinom stvrdnjavanja pod uticajem dugo agresivan atmosferskim uvjetima. Legura je izmišljen početkom 20. stoljeća pod imenom duraluminijum, danas poznata i pod imenom "Avial".

Definicija. istorijsku pozadinu

Početak povijesti avijacije aluminijske legure je 1909. godine. Njemački inženjer metalurgije Alfred Wilm empirijski utvrđen, ako aluminijske legure sa malim dodatkom bakra, mangana i magnezija nakon kaljenja pri temperaturi od 500 ° C i ugasi stoje na 20-25 ° za 4-5 dana, postepeno postaje sve teže i jači, bez gubljenja fleksibilnosti. Postupak se zove "starenje" ili "sazrijevanja". Tokom ovog kaljenje bakra atoma popuniti najmanji pluralitet zona na granicama zrna. Promjer bakra atom je manji od aluminija, jer ne postoji stres kompresije, čime se povećava čvrstoća materijala.

Po prvi put legure je savladali na njemačkim tvornicama Dürener Metallwerken i dobio brend Dural, otuda i ime "duraluminijum". Nakon toga, američki metalurg R. B. i Archer Dzhafris sastav poboljšati promjenom postotak uglavnom magnezijuma. Novi legura pod nazivom 2024 koja razne modifikacije su danas u širokoj upotrebi, ali cijelu obitelj legura - "Avial". Naziv "avion aluminijuma", ova legura je dobila gotovo odmah nakon otvaranja kao potpuno zamijenio drveta i metala u izgradnji aviona.

Glavne vrste i karakteristike

Postoje tri glavne grupe:

• Family aluminijuma-mangan (Al-Mn), i aluminij-magnezij (Al-Mg). Glavna karakteristika - visok, jedva inferiorna u odnosu na čisti otpornost aluminija na koroziju. Takva legura dobro odgovoriti na zavarivanja i lemljenja, ali loše rez. Nije poboljšana termičkom obradom.
• Otporan na koroziju aluminija sistem legure magnezijuma i silicijuma (Al-Mg-Si). Kaljenje termičke obrade, odnosno gašenje na 520 ° C a zatim vodom kaljenje i prirodno starenje za oko 10 dana. Razlikovni karakteristika ove grupe materijala - visoka otpornost na koroziju kada se koristi u normalnim uvjetima, i pod stresom.
• Strukturne legure, aluminij-bakar-magnezij (Al-Cu-Mg). Njihova osnova - dopirani bakar, mangan, magnezij i aluminij. Variranjem proporcije od legirajućih elemenata pripremljen zrakoplova aluminija, karakteristike od kojih se može razlikovati.

Materijali iz druge grupe imaju dobre mehaničke osobine, ali su vrlo osjetljivi na koroziju od prvog i drugog porodice legura. Stupanj osjetljivosti na koroziju ovisi o vrsti površinske obrade, koji je još uvijek potrebno da se zaštiti obojene ili anodiziranog. Otpornosti na koroziju se povećava uvođenjem dio mangana legure.

Pored tri glavne vrste legura su također istaknuti kovanje legure, otporan na toplinu, visoke čvrstoće strukturne i dr. Da li je potrebno za određenu imovinu aplikacija.

Obilježavanje avijacije legura

Međunarodnim standardima prvi avion aluminija obilježavanje cifra označava glavni legirajućih elemenata legure:

• 1000 - čistog aluminijuma.
• 2000 - duraluminijum legure, legirani sa bakrom. U određenom periodu - najčešći zrakoplovne legure. Zbog visoke osjetljivosti na naponsku koroziju sve više zamijenjen 7000 serije legura.
• 3000 - legirajući element - mangana.
• 4000 - legirajući element - silicij. Legure su poznati kao Silumin.
• 5000 - legirajući element - magnezijuma.
• 6000 - najviše plastičnih legura. Legirajućih elemenata - magnezija i silikona. Termozakalke može biti podvrgnut povećati snagu, ali inferioran u ovom parametru 2000. i 7000 serije.
• 7000 - termički kaljenog legure, najizdržljivije zrakoplova aluminija. Glavni legirajućih elemenata - cink i magnezij.

Obilježavanje drugoj slici - aluminijske legure modifikacija nakon početnog redni broj - broj "0". Konačni dva broja - broja legure, informacije o njenom čistoće nečistoća. Ako je legura prototip dodati na obilježavanje pete karaktera "X".

Danas je najčešći zrakoplova aluminija 1100, 2014, 2017, 3003, 2024, 2219, 2025, 5052, 5056. Prepoznatljive karakteristike ovih legura su: lakoća, duktilnost, dobra žilavost, otpornost na habanje, korozija i visok stres. U industriji aviona najrasprostranjeniji legura - pneumatski 6061 i 7075.

struktura

Glavni legirajućih elemenata zrakoplova aluminija su bakar, magnezij, silicij, mangan, i cink. Postotak po masi od ovih elemenata u leguri utvrditi karakteristike kao što su snaga, fleksibilnost, otpornost na mehaničke udarce, itd legure na bazi - aluminija, osnovni legirajućih elemenata :. bakra (2,2-5,2% po težini), magnezij (0, 2-2,7%) i mangana (0,2-1%).

Porodica zrakoplova aluminija-silicij legure (4-13 mas%) sa manjim sadržajem drugih legirajućih elemenata - bakar, mangan, magnezij, cink, titan, berilij. To se koristi za proizvodnju složenih dijelova, također poznat kao silumin ili lijevanog aluminijske legure. Porodica aluminija legure magnezija (1-13% po težini) s drugim elementima imaju visoku duktilnost i otpornosti na koroziju.

Uloga bakra u sastavu avionskog aluminija

Prisustvo bakra u sastavu legure avijacije doprinosi njegovom jačanju, ali u isto vrijeme je loše za svoje otpornosti na koroziju. Pada na granicama zrna tokom kaljenje, bakar čini legura podložan piting korozija, korozija stresa i interkristalnu koroziju. Zona bogata bakra je galvanski više katodne od okolnog aluminija matrica i stoga podložniji koroziji javljaju po elektrokemijskim mehanizam. Povećanje sadržaja bakra u leguri težine do 12% povećava snagu svojstva zbog čestica stvrdnjavanja tokom starenja. Kada je sadržaj bakra u sastavu više od 12% legure postaje lomljiva.

Područja primjene

Legure aluminijuma su najpopularniji prodaje metala. Lagane aviona razreda aluminijske legure snagu čine ovaj dobar izbor za mnoge industrije iz aviona kućanskih predmeta (mobilni telefoni, slušalice, lampe). Aluminijumske legure se koriste u brodogradnji, automobilskoj proizvodnji, građevinarstvu, w / d transport u nuklearnoj industriji.

Široko je tvrdio legura sa umerenim sadržajem bakra (2014, 2024 i sl). Profili od ovih legure imaju visoku otpornost na koroziju, dobra obradivost, spot zavarivanja. Napravljeni su odgovorni dizajn zrakoplova, teških kamiona, vojnim vozilima.

Svojstva zrakoplova aluminija spoj

Zavarivanje legura avion se obavlja isključivo u zaštitnom inertnim gasom. Radije gasovi su helij, argon ili njihove smjese. Ona ima veći toplinska vodljivost helija. Ovo određuje povoljniji ponašanje temperatura okoline zavarivanja koja vam omogućava da bude dovoljno ugodno da biste se povezali s debelim strukturnih elemenata. Upotreba mješavine zaštitnih plinova povećava ventilaciju. Vjerovatnoća formiranja pora u vara se značajno smanjuje.

Primjenu u industriji aviona

Avion aluminijske legure prvobitno stvoren posebno za izgradnju aviona. Od njih, kućište je izrađeno od dijelova motora aviona, šasija, rezervoari za gorivo, i druge pričvršćivanje uređaja. Detalji avionskog aluminija koriste se u unutrašnjosti putničke kabine.

2xxx serije aluminijske legure se koriste za proizvodnju dijelova koji su izloženi visokim temperaturama. Detalji lakše opterećeni čvorova, gorivo i hidraulično ulje sistemi su izrađeni od legure 3xxx, 5xxx i 6xxx. Najčešće se koristi u industriji aviona je od legure 7075. Iz njega su se elementi za rad na velikog opterećenja, sa niskim temperaturama, visoka otpornost na koroziju. Osnova legure aluminija, a najveći legirajućih elemenata magnezija, cinka i bakra. Iz njega se pravi profili napajanja struktura aviona, dijelova ljuske.