تكنولوجيا مواد سبائك الألومنيوم للطيران

يرتبط سيناريو الاستخدام النهائي لسبائك الألومنيوم ارتباطًا مباشرًا بعملية الإنتاج بأكملها، وتعتمد سيناريوهات التطبيق المختلفة على التحكم في عملية الإنتاج، أي عملية المعالجة.

01، عملية إنتاج سبائك الألومنيوم عالية القوة

سبائك الألومنيوم عالية القوة لديها مجموعة متنوعة من الأشكال في عملية التطبيق، بشكل رئيسي مقاطع الألومنيوم وألواح الألومنيوم ومسحوق الطباعة ثلاثية الأبعاد وأشكال أخرى. من بينها، تتميز مقاطع سبائك الألومنيوم بخصائص ممتازة مثل الوزن الخفيف والقوة العالية وعملية اللحام الناضجة.الألومنيوميمكن استخدام الملامح على نطاق واسع كأجزاء تحمل هيكلية كبيرة في مجالات النقل الجوي والسكك الحديدية. تعتمد عملية إنتاج مقاطع الألمنيوم بشكل أساسي عملية صب بولتروسيون مستمرة لتحسين كفاءة الإنتاج وتوجيه الإجهاد المسبق لتحسين الخواص الميكانيكية للملفات. في عملية بثق مقاطع الألمنيوم، في طريقة البثق المستمر مع دورات بثق متعددة، سيتم تشكيل واجهة بين قطعتي البثق المتجاورتين، مما يجعل طول تمديد الواجهة في الملف الشخصي يزداد، لأن اللحام المستعرض سيؤثر بشكل كبير على عمر الخدمة لمقاطع الألمنيوم، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في عمر الكلال.

02، عملية المعالجة الحرارية

الأداء الشامل لمواد سبائك الألومنيوم لتحسين نسبة تكوين المواد، إلى حد كبير يعتمد على المعلمات التقنية للعملية في التحكم في عملية الإنتاج، يمكن أن تؤثر طريقة المعالجة الحرارية المناسبة بشكل كبير على الأداء الشامل لمواد سبائك الألومنيوم، لذلك لأداء مختلف وينبغي تطوير متطلبات سبائك الألومنيوم تكنولوجيا المعالجة الحرارية المناسبة لتحسين الأداء الشامل لمواد سبائك الألومنيوم.

باستخدام عملية التلدين المتجانسة بدرجة حرارة عالية لمعالجة سبائك الألومنيوم، يمكن إذابة مرحلة تقوية الشيخوخة ومرحلة عدم التوازن المتبقية بقوة في المصفوفة إلى أقصى حد، ويمكن أن يؤدي توزيعها الموحد إلى زيادة تركيز المحلول الصلب بعد المحلول الصلب، وتحقيق تأثير تحسين تقوية الشيخوخة. في الوقت نفسه، وفقًا لعملية المعالجة الحرارية المجمعة للمطروقات الكبيرة من سبائك الألومنيوم، وهي التشوه الساخن، وتجانس درجة الحرارة المتوسطة العالية وعملية معالجة محلول درجة الحرارة العالية، يمكن لتصميم معلمة عملية المعالجة الحرارية بالكامل تحسين القوة وتحسين أداء التآكل الناتج عن الإجهاد. .

عامسبائك الألومنيوم الصلبةتنقسم عملية معالجة المحلول إلى نوعين: معالجة المحلول الصلب التقليدي ومعالجة المحلول الصلب المركب، حيث تشير معالجة المحلول الصلب المركب إلى تقوية المحلول الصلب ومعالجة ما قبل الترسيب بدرجة حرارة عالية. في مرحلة صب السبائك المبكرة، يمكن لعملية التلدين المتجانسة لمعالجة درجة الحرارة العادية ومعالجة درجة الحرارة المنخفضة التحكم في ترسيب العناصر الانتقالية، والعناصر الانتقالية لها تأثير تثبيط واضح على إعادة البلورة، مما يمكن أن يحسن تأثير تقوية البنية التحتية للسبائك إلى إلى حد ما، ومن ثم تحسين صلابة الكسر ومقاومة التآكل الإجهادي للسبائك، وإضعاف تباين المادة بشكل فعال.

تلعب معالجة الشيخوخة في المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم عالية القوة أيضًا دورًا حاسمًا في أداء سبائك الألومنيوم، وهناك ثلاثة أشكال رئيسية لمعالجة الشيخوخة، وذروة الشيخوخة، والشيخوخة ثنائية القطب، وإعادة الانحدار. الهدف من تطوير معالجة الشيخوخة هو جعل سبائك الألومنيوم ذات قوة أعلى وصلابة أعلى ومقاومة أعلى للتآكل ومقاومة التعب وغيرها من الخصائص الشاملة العالية، ويتم تطوير حالة المعالجة الحرارية على طول اتجاه T6 إلى T73 إلى T76 إلى T736 إلى T77 ، علاج الشيخوخة يبدأ من ذروة تطور الشيخوخة إلى الإفراط في الشيخوخة ومن ثم إلى عودة علاج إعادة الشيخوخة للتطور المتسلسل.

درجة حرارة الشيخوخة والوقت لها تأثير على تأثير تقوية الشيخوخة. يمكن أن تؤثر عمليات معالجة الشيخوخة المختلفة بشكل مباشر على قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة ودرجة التآكل بين الحبيبات لسبائك الألومنيوم. في وقت مبكر من عام 1989، سجلت شركة Alcoa وأعلنت عن أول مواصفات عملية معالجة RRA باسم حالة المعالجة الحرارية T77، وهو أيضًا أول تطبيق صناعي لمواصفات عملية المعالجة الحرارية، ويمكن استخدام مواصفات العملية هذه كمعالجة حرارية إرشادات تشغيل العملية لسبائك الألومنيوم 7150. يتم استخدام الصفائح السميكة المصنوعة من سبائك الألومنيوم 7150 والأجزاء المبثوقة الناتجة عن هذه العملية على نطاق واسع في طائرات النقل العسكرية C-17. في الصين، التكنولوجيا الرئيسية لسبائك الألومنيوم عالية الأداء باستخدام تكنولوجيا المعالجة الحرارية T77 لا تزال في عملية التطوير ولم يتم تصنيعها.

تتضمن عملية المعالجة الحرارية أيضًا المعالجة الحرارية للتشوه، والمعالجة الحرارية للتشوه من خلال الجمع بين تشوه اللدائن الحرارية وعملية المعالجة الحرارية، ويمكن استخدام استخدام المعالجة الحرارية للتشوه لتحسين توزيع مرحلة الترسيب الانتقالية والبنية الدقيقة للسبائك بالداخل. ، المعالجة الحرارية للتشوه المعقول يمكن أن تجعل سبائك الألومنيوم تحصل على قوة وصلابة أعلى ومقاومة للتآكل. تم اقتراح عملية المعالجة الحرارية للتشوه في وقت مبكر من عام 1981، والتي تستخدم بشكل رئيسي في السبائك الهيكلية الفضائية. المعالجة الحرارية للتشوه لها تأثير واضح على تحسين الخواص الميكانيكية للسبائك 7050 و7475.

في الصين، لا يوجد سوى أكثر من 100 نوع من عمليات المعالجة الحرارية لسبائك الألومنيوم، ولا يزال هناك مسافة كبيرة من أكثر من 370 نوعًا من البلدان الأجنبية. يجب علينا زيادة تطوير عملية المعالجة الحرارية وتقصير مسافة تكنولوجيا المعالجة الحرارية الأساسية لسبائك الألومنيوم في البلدان المتقدمة.

03، عملية طباعة ثلاثية الأبعاد من سبائك الألومنيوم عالية القوة

لقد حظي تطوير تكنولوجيا معالجة سبائك الألومنيوم منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة والآلية عالية القوة باهتمام الفضاء الجوي، وتعد تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك الألومنيوم أو سبائك التيتانيوم على نطاق واسع محور اهتمام الفضاء الجوي الحالي. تلعب تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، باعتبارها تقنية استراتيجية محتملة في الصين، دورًا حيويًا في تطوير التطبيقات الهندسية.

لكن في مجال الطيرانسبائك الألومنيوملديها عدد كبير من التطبيقات، ولكن عملية التطبيق الفعلية مقارنة بسبائك التيتانيوم والمواد المركبة هناك عيوب معينة، مثل تعرض سبائك الألومنيوم لأكثر من 160 درجة في تطبيق الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل، وسوف تنخفض خصائص التعب، و مع تمديد استخدام الوقت سوف يلين والشيخوخة. ولذلك، هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لتحسين الأداء الشامل لسبائك الألومنيوم في ظروف العمل القاسية.

من خلال النضج المستمر لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، يستمر أيضًا تطوير مسحوق سبائك الألومنيوم عالي القوة، وتستمر مواد سبائك الألومنيوم الجديدة في الظهور وتستمر في تحديث مستويات عالية جديدة في الأداء. على سبيل المثال، يمكن لـ Amaero HOT Al، وهو نوع جديد من سبائك الألومنيوم تم تطويره بشكل مشترك من قبل Amaero وجامعة موناش في أستراليا، تحقيق استقرار طويل الأمد عند 260 درجة مئوية بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد ومن ثم الاستمرار في الخضوع للمعالجة الحرارية والتصلب بالتقادم. أصبح تطوير مواد جديدة من سبائك الألومنيوم عالية القوة التجارية للتكيف مع عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحقيق أداء التصنيع الذكي لسبائك الألومنيوم التي يمكن التحكم فيها والشكل المعقد للغاية هو الاتجاه الرئيسي للتنمية المستقبلية. من الممكن توقع آفاق تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك الألومنيوم، والتي تستخدم بشكل رئيسي في مجال الطيران والمجالات العسكرية.