Lennunduses kasutatavate alumiiniumisulamite materjalide tehnoloogia
Alumiiniumsulami lõppkasutuse stsenaarium on otseselt seotud kogu tootmisprotsessiga ning erinevad kasutusstsenaariumid sõltuvad tootmisprotsessi protsessijuhtimisest ehk töötlemisprotsessist.
01, kõrge tugevusega alumiiniumisulamist ekstrusioonprofiili tootmisprotsess
Kõrgtugeval alumiiniumisulamil on pealekandmisprotsessis mitmesuguseid vorme, peamiselt alumiiniumprofiile, alumiiniumplaate, 3D-trükipulbrit ja muid vorme. Nende hulgas on alumiiniumisulamist profiilidel suurepärased omadused, nagu kerge kaal, kõrge tugevus ja küps keevitusprotsess.Alumiiniumistprofiile saab laialdaselt kasutada suurte konstruktsiooni kandedetailidena kosmose- ja raudteetransiidiväljadel. Alumiiniumprofiilide tootmisprotsessis kasutatakse peamiselt pidevat pultrusioonivormimisprotsessi, et parandada tootmise efektiivsust ja eelpinge orientatsiooni, et parandada profiilide mehaanilisi omadusi. Alumiiniumprofiilide ekstrusiooniprotsessis moodustub mitme ekstrusioonitsükliga pideva ekstrusioonimeetodi korral kahe kõrvuti asetseva ekstrusioonitooriku vahele liides, mis suurendab profiilis oleva liidese pikenduspikkust, kuna põikisuunaline keevisõmblus mõjutab oluliselt alumiiniumprofiilide kasutusiga, mille tulemuseks on väsimuse eluea järsk vähenemine.
02, kuumtöötlusprotsess
Alumiiniumsulamist materjalide terviklik jõudlus materjali koostise suhte parandamiseks sõltub suurel määral protsessi tehnilistest parameetritest tootmisprotsessi juhtimises, sobiv kuumtöötlusmeetod võib oluliselt mõjutada alumiiniumisulamist materjalide terviklikku jõudlust, nii et erineva jõudluse jaoks alumiiniumisulamitele esitatavatele nõuetele tuleks välja töötada sobiv kuumtöötlustehnoloogia, et parandada alumiiniumisulamist materjalide terviklikku jõudlust.
Kasutades alumiiniumsulami töötlemiseks kõrgel temperatuuril homogeniseerivat lõõmutamisprotsessi, saab vananemise tugevdamise faasi ja järelejäänud mittetasakaalufaasi maksimaalselt maatriksisse lahustada ning nende ühtlane jaotumine võib suurendada tahke lahuse kontsentratsiooni pärast tahket lahust ja saavutada. vananemist parandav toime tugevdamine. Samal ajal võib suurte alumiiniumisulamist sepistuste kombineeritud kuumtöötlemisprotsessi, nimelt kuumdeformatsiooni, vahepealse kõrge temperatuuri homogeniseerimise ja kõrgtemperatuurse lahusega töötlemisprotsessi kohaselt kogu kuumtöötlusprotsessi parameetri disain parandada tugevust ja parandada pingekorrosiooni jõudlust. .
Kindralalumiiniumisulam tahkelahuse töötlemisprotsess jaguneb kahte tüüpi: tavaline tahke lahuse töötlemine ja tahke komposiitlahuse töötlemine, millest tahke komposiitlahuse töötlemine viitab tahke lahuse tugevdamisele ja kõrge temperatuuriga eelsadestamisele. Varajases valuploki valamisetapis võib normaalse temperatuuriga töötlemise ja madala temperatuuriga töötlemise homogeniseerimise lõõmutamise protsess kontrollida üleminekuelementide sadestumist ning üleminekuelementidel on ilmne rekristalliseerumist pärssiv toime, mis võib parandada sulami alusstruktuuri tugevdavat toimet. teatud määral ja seejärel parandada sulami purunemiskindlust ja pingekorrosioonikindlust ning nõrgendada tõhusalt materjali anisotroopiat.
Vananemistöötlus kõrgtugeva alumiiniumisulami kuumtöötlemisel mängib samuti üliolulist rolli alumiiniumisulami toimimises ning vananemistöötlust on kolm peamist vormi: tippvanandamine, bipolaarne vanandamine ja regressioonvanandamine. Vananemistöötluse arendamise eesmärk on muuta alumiiniumisulami tugevus, suurem sitkus, suurem korrosiooni- ja väsimuskindlus ning muud kõrged terviklikud omadused, kuumtöötluse oleku areng toimub T6 kuni T73 kuni T76 kuni T736 kuni T77 suunas. , vananemisravi on vananemise haripunktist kuni ülevananemiseni ja seejärel vananemisravi naasmiseni järjestikuse arengu jaoks.
Vananemise temperatuur ja aeg mõjutavad vananemise tugevdamise mõju. Erinevad vananemisprotsessid võivad otseselt mõjutada alumiiniumisulami tõmbetugevust, voolavuspiiri, pikenemist ja teradevahelist korrosiooniastet. Alcoa registreeris ja deklareeris juba 1989. aastal esimese RRA töötlemisprotsessi spetsifikatsiooni kuumtöötluse oleku nimega T77, mis on ühtlasi esimene kuumtöötlusprotsessi spetsifikatsiooni tööstuslik rakendus, seda protsessi spetsifikatsiooni saab kasutada kuumtöötlusena. 7150 alumiiniumisulami protsessi juhised. Selle protsessi käigus toodetud 7150 alumiiniumisulamist paksust plaati ja pressitud osi kasutatakse laialdaselt C-17 sõjaväe transpordilennukites. Hiinas on T77 kuumtöötlemistehnoloogiat kasutava suure jõudlusega alumiiniumisulami võtmetehnoloogia endiselt arendusprotsessis ja seda ei ole veel industrialiseeritud.
Kuumtöötlusprotsess hõlmab ka deformatsioonikuumtöötlust, deformatsioonikuumtöötlus toimub termoplastilise deformatsiooni ja kuumtöötlemisprotsessi kombinatsiooni kaudu, deformatsioonikuumtöötluse kasutamist saab kasutada ülemineku sademete faasi jaotuse ja sulami peenstruktuuri parandamiseks. Mõistliku deformatsiooniga kuumtöötlemine võib muuta alumiiniumisulami suurema tugevuse ja sitkuse ning korrosioonikindluse. Juba 1981. aastal pakuti välja deformatsioonikuumtöötlusprotsess, mida kasutatakse peamiselt kosmosetööstuse konstruktsioonisulamites. Deformatsioonikuumtöötlusel on ilmne mõju 7050 ja 7475 sulamite mehaaniliste omaduste parandamisele.
Hiinas on ainult rohkem kui 100 tüüpi alumiiniumsulami kuumtöötlusprotsesse ja enam kui 370 erinevast välisriigist on endiselt suur kaugus. Peaksime suurendama kuumtöötlemisprotsessi arendamist ja lühendama alumiiniumisulamite põhilise kuumtöötlustehnoloogia vahemaad arenenud riikides.
03, kõrge tugevusega alumiiniumisulamist 3D-printimise protsess
Odava, suure tõhususega ja automatiseeritud ülitugeva alumiiniumisulamite protsessitehnoloogia arendamine on pälvinud kosmosetööstuse tähelepanu ning suuremahuline alumiiniumisulami või titaanisulami 3D-printimise tehnoloogia on praeguse kosmosetööstuse tähelepanu keskmes. 3D-printimise tehnoloogial on Hiina tulevase strateegilise tehnoloogiana oluline roll insenerirakenduste arendamisel.
Lennundusvaldkonnas küllalumiiniumi sulamsellel on palju rakendusi, kuid tegelikul pealekandmisprotsessil on võrreldes titaanisulamite ja komposiitmaterjalidega teatud puudused, näiteks alumiiniumisulam, mis on mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindluse rakendamisel kokku puutunud üle 160 kraadi, väsimusomadused halvenevad ja kasutusaja pikenemisega pehmeneb ja vananeb. Seetõttu tuleb teha palju tööd, et parandada alumiiniumisulami kõikehõlmavat jõudlust ekstreemsetes töötingimustes.
Tänu 3D-printimise tehnoloogia pidevale valmimisele jätkub ka ülitugeva alumiiniumisulami pulbri väljatöötamine ning uute alumiiniumisulamist materjalide esilekerkimine ja jõudluse uute tippude värskendamine. Näiteks Amaero HOT Al, Amaero ja Austraalia Monashi ülikooli ühiselt välja töötatud uut tüüpi alumiiniumsulam, suudab pärast 3D-printimist saavutada pikaajalise stabiilsuse temperatuuril 260 kraadi C ning seejärel jätkata kuumtöötlust ja vananemist. Kaubanduslike ülitugevate alumiiniumisulamite uute materjalide väljatöötamine, et kohaneda 3D-printimisprotsessiga, et saavutada alumiiniumisulamist kontrollitava ja väga keeruka kuju intelligentne tootmisjõudlus, on muutunud tulevase arengu peamiseks suundumuseks. Alumiiniumisulamist 3D-printimise väljavaateid võib oodata, seda kasutatakse peamiselt kosmose- ja sõjanduses.
