Havacılık alüminyum alaşımlı malzeme teknolojisi
Alüminyum alaşımının nihai kullanım senaryosu doğrudan tüm üretim süreciyle ilgilidir ve farklı uygulama senaryoları üretim sürecinin yani işleme sürecinin süreç kontrolüne bağlıdır.
01, yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlı ekstrüzyon profil üretim süreci
Yüksek mukavemetli alüminyum alaşımı, uygulama sürecinde başta alüminyum profiller, alüminyum levhalar, 3D baskı tozu ve diğer formlar olmak üzere çeşitli formlara sahiptir. Bunlar arasında alüminyum alaşımlı profiller hafiflik, yüksek mukavemet ve olgun kaynak işlemi gibi mükemmel özelliklere sahiptir.Alüminyumprofiller, havacılık ve demiryolu taşımacılığı alanlarında büyük yapısal taşıyıcı parçalar olarak yaygın şekilde kullanılabilir. Alüminyum profillerin üretim süreci, profillerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için üretim verimliliğini ve öngerilme yönelimini geliştirmek için esas olarak sürekli pultruzyon kalıplama işlemini benimser. Alüminyum profillerin ekstrüzyon işleminde, birden fazla ekstrüzyon döngüsüne sahip sürekli ekstrüzyon yönteminde, bitişik iki ekstrüzyon kütüğü arasında bir arayüz oluşturulacak, bu da profildeki arayüzün uzatma uzunluğunu artıracaktır, çünkü enine kaynak, profili büyük ölçüde etkileyecektir. Alüminyum profillerin servis ömrü, yorulma ömründe keskin bir düşüşe neden olur.
02, ısıl işlem süreci
Malzeme bileşim oranını iyileştirmek için alüminyum alaşımlı malzemelerin kapsamlı performansı, büyük ölçüde üretim prosesi kontrolündeki proses teknik parametrelerine bağlıdır; uygun ısıl işlem yöntemi, alüminyum alaşımlı malzemelerin kapsamlı performansını büyük ölçüde etkileyebilir, bu nedenle farklı performans için Alüminyum alaşımlı malzemelerin kapsamlı performansını artırmak için alüminyum alaşımının gereksinimlerine uygun ısıl işlem teknolojisi geliştirilmelidir.
Alüminyum alaşımını işlemek için yüksek sıcaklıkta homojenleştirici tavlama işlemi kullanılarak, yaşlanma güçlendirme fazı ve artık denge dışı faz, matris içinde maksimum ölçüde katı bir şekilde çözülebilir ve bunların düzgün dağılımı, katı çözeltiden sonra katı çözeltinin konsantrasyonunu artırabilir ve elde edilebilir. Yaşlanmanın güçlendirilmesinin iyileştirilmesinin etkisi. Aynı zamanda, büyük alüminyum alaşımlı dövme parçaların, yani sıcak deformasyon, orta yüksek sıcaklıkta homojenleştirme ve yüksek sıcaklıkta çözelti işleme prosesinin birleşik ısıl işlem prosesine göre, tüm ısıl işlem prosesi parametre tasarımı, mukavemeti artırabilir ve stresli korozyon performansını iyileştirebilir. .
Genelalüminyum alaşımlı katıçözelti arıtma işlemi iki türe ayrılır: geleneksel katı çözelti işlemi ve kompozit katı çözelti işlemi; kompozit katı çözelti işlemi, katı çözeltinin güçlendirilmesini ve yüksek sıcaklıkta ön çökeltme işlemini ifade eder. Erken külçe döküm aşamasında, normal sıcaklık işleminin ve düşük sıcaklık işleminin homojenizasyon tavlama işlemi, geçiş elemanlarının çökelmesini kontrol edebilir ve geçiş elemanları, alaşımın altyapı güçlendirme etkisini artırabilen yeniden kristalleşme üzerinde belirgin bir engelleme etkisine sahiptir. Belirli bir dereceye kadar ve daha sonra alaşımın kırılma tokluğunu ve stresli korozyon direncini geliştirin ve malzemenin anizotropisini etkili bir şekilde zayıflatın.
Yüksek mukavemetli alüminyum alaşımının ısıl işlemindeki yaşlandırma işlemi, alüminyum alaşımının performansında da önemli bir rol oynar ve yaşlanma işleminin üç ana formu vardır: tepe yaşlandırma, bipolar yaşlandırma ve regresyon yeniden yaşlandırma. Yaşlandırma işleminin geliştirilmesinin amacı, alüminyum alaşımını daha yüksek mukavemet, daha yüksek tokluk, daha yüksek korozyon direnci ve yorulma direnci ve diğer yüksek kapsamlı özellikler haline getirmektir, ısıl işlem durumunun gelişimi T6'dan T73'e, T76'dan T736'ya ve T77'ye kadardır. Yaşlanma tedavisi, yaşlanma gelişiminin zirve noktasından aşırı yaşlanmaya ve daha sonra sıralı gelişim için yeniden yaşlanma tedavisinin geri dönüşüne kadardır.
Yaşlandırma sıcaklığı ve süresinin yaşlanma güçlendirme etkisi üzerinde etkisi vardır. Farklı yaşlandırma işlemleri, alüminyum alaşımının çekme mukavemetini, akma mukavemetini, uzamasını ve tanecikler arası korozyon derecesini doğrudan etkileyebilir. Alcoa, 1989 gibi erken bir tarihte, aynı zamanda ısıl işlem süreci spesifikasyonunun ilk endüstriyel uygulaması olan T77 ısıl işlem durumu adıyla ilk RRA işlem süreci spesifikasyonunu tescil ettirdi ve ilan etti; bu süreç spesifikasyonu, ısıl işlem olarak kullanılabilir. 7150 alüminyum alaşımı için proses operasyon kılavuzu. Bu işlemle üretilen 7150 alüminyum alaşımlı kalın levha ve ekstrüde parçalar C-17 askeri nakliye uçaklarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin'de, T77 ısıl işlem teknolojisini kullanan yüksek performanslı alüminyum alaşımının temel teknolojisi hala geliştirme sürecindedir ve sanayileşmemiştir.
Isıl işlem prosesi aynı zamanda deformasyon ısıl işlemini de içerir, deformasyon ısıl işlemi termoplastik deformasyon ve ısıl işlem prosesinin kombinasyonu yoluyla yapılır, deformasyon ısıl işleminin kullanımı, geçiş çökeltme fazının dağılımını ve içindeki alaşımın ince yapısını iyileştirmek için kullanılabilir. Makul deformasyon ısıl işlemi, alüminyum alaşımının daha yüksek mukavemet, tokluk ve korozyon direnci elde etmesini sağlayabilir. Esas olarak havacılık yapısal alaşımlarında kullanılan deformasyon ısıl işlemi süreci 1981 gibi erken bir tarihte önerildi. Deformasyon ısıl işleminin 7050 ve 7475 alaşımlarının mekanik özelliklerinin iyileştirilmesinde belirgin bir etkisi vardır.
Çin'de sadece 100'den fazla çeşit alüminyum alaşımlı ısıl işlem prosesi bulunmaktadır ve 370'den fazla çeşit yabancı ülkeye hala büyük bir mesafe bulunmaktadır. Isıl işlem prosesinin gelişimini artırmalı ve gelişmiş ülkelerde alüminyum alaşımlı temel ısıl işlem teknolojisinin mesafesini kısaltmalıyız.
03, yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlı 3D baskı işlemi
Düşük maliyetli, yüksek verimli ve otomatikleştirilmiş yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlı proses teknolojisinin geliştirilmesi, havacılık sektörünün dikkatini çekmiştir ve büyük ölçekli alüminyum alaşımı veya titanyum alaşımlı 3D baskı teknolojisi, mevcut havacılık sektörünün ilgisinin odak noktasıdır. Çin'de ileriye dönük stratejik bir teknoloji olarak 3D baskı teknolojisi, mühendislik uygulamalarının geliştirilmesinde hayati bir rol oynamaktadır.
Her ne kadar havacılık alanındaalüminyum alaşımÇok sayıda uygulamaya sahiptir, ancak gerçek uygulama süreci, titanyum alaşımı ve kompozit malzemelerle karşılaştırıldığında, mekanik özelliklerin ve korozyon direncinin uygulanmasında 160 dereceden fazla maruz kalan alüminyum alaşımı, yorulma özelliklerinin azalması gibi bazı dezavantajlara sahiptir ve Kullanım süresinin uzamasıyla yumuşayacak ve eskiyecektir. Bu nedenle, alüminyum alaşımının zorlu çalışma koşullarındaki kapsamlı performansını artırmak için pek çok çalışmanın yapılması gerekmektedir.
3D baskı teknolojisinin sürekli olgunlaşması sayesinde, yüksek mukavemetli alüminyum alaşım tozunun geliştirilmesi de devam ediyor ve yeni alüminyum alaşımlı malzemeler ortaya çıkmaya ve performansta yeni zirveler yaratmaya devam ediyor. Örneğin, Amaero ve Avustralya'daki Monash Üniversitesi tarafından ortaklaşa geliştirilen yeni bir alüminyum alaşım türü olan Amaero HOT Al, 3D baskıdan sonra 260 derece C'de uzun vadeli stabilite elde edebilir ve ardından ısıl işleme ve yaşlandırma sertleştirmesine tabi tutulmaya devam edebilir. Alüminyum alaşımının kontrol edilebilir ve son derece karmaşık şeklinin akıllı üretim performansını elde etmek için 3D baskı sürecine uyum sağlayacak ticari yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlı yeni malzemelerin geliştirilmesi, gelecekteki gelişimin ana eğilimi haline geldi. Özellikle havacılık ve askeri alanlarda kullanılan alüminyum alaşımlı 3D baskının gelişme umutları beklenebilir.
