مواقع تطبيقات محددة ومتطلبات مواد سبائك الألومنيوم للطيران

سبائك الألومنيوم للطيران هي المادة الأساسية لتصنيع الطائرات والمركبات الفضائية. مع التحسين المستمر لمتطلبات أداء الطيران والحمولة واستهلاك الوقود وعمر الخدمة وموثوقية السلامة في تصميم وتصنيع الطائرات المعاصرة ، تم طرح متطلبات أعلى وأعلى للأداء الشامل وتأثير التخفيض لهياكل سبائك الألومنيوم. باستخدام مواد سبائك الألومنيوم كبيرة الحجم للطحن باستخدام الحاسب الآلي لإنتاج مكونات هيكلية متكاملة من سبائك الألومنيوم ، لتحل محل التركيبة التقليدية لمكونات سبائك الألومنيوم المتعددة ، لا يمكن فقط تحقيق تخفيض كبير في الوزن وتحسين موثوقية عملية الخدمة ، ولكن أيضًا تقليل عمليات تجميع الطائرات وتكاليف التصنيع.

تفرض طريقة التصميم والتصنيع المتطورة هذه متطلبات صارمة للغاية على مواد السبائك: فالسماكة القصوى لمطبوعات سبائك الألومنيوم أو الصفائح المشدودة مسبقًا تحتاج في كثير من الأحيان للوصول إلى ، أو أكثر ، والأداء الشامل للمكونات بسماكات مختلفة موحد للغاية. في الوقت نفسه ، تحتاج أيضًا إلى قوة ممتازة ، صلابة كسر اللدونة ، مقاومة التعب ، تآكل الإجهاد والتقشير ، مطابقة مقاومة التآكل.

يستخدم الألومنيوم كدافع رئيسي لتعزيز الصواريخ الصلبة في المكوكات الفضائية بسبب كثافة الطاقة العالية الحجم وصعوبة الاشتعال العرضي.

تُستخدم ألواح سبائك الألومنيوم في عدد كبير من تطبيقات الفضاء الجوي ، مع متطلبات التعقيد والأداء التي تتراوح من المكونات البسيطة إلى الهياكل الحاملة الرئيسية للطائرات ، مثل Airbus A340 و Boeing.

تعتمد صناعات الطائرات والفضاء منذ فترة طويلة على سبائك الألومنيوم. إذا لم يتم استخدام سبائك الألومنيوم في المحرك ، فإن أول طائرة لن تكون قادرة على الطيران. الأقمار الصناعية مصنوعة من الألومنيوم ، حتى تتمكن من البقاء على قيد الحياة في عملية عبور الغلاف الجوي الخارجي الساخن لدينا ودخول الفضاء. حتى اليوم ، لا تزال ناسا تستخدم مواد هجينة ليثيوم الألومنيوم في مركبة فضائية أوريون المتقدمة.

سواء كان تصميم الطائرات التجارية أو بناء المكوكات الفضائية الدقيقة ، سبائك الألومنيوم هي مادة حاسمة. تستخدم سبائك الألومنيوم بشكل شائع في تصنيع جسم الطائرة والأجنحة وهياكل الدعم ، مما يجلب سلسلة من الفوائد لهندسة الطائرات والفضاء.

تستخدم سبائك الألومنيوم المستخدمة في الفضاء الجوي للتعامل مع الظروف التي تقل عن درجة الحرارة التي تواجهها في الفراغ المبرد في الفضاء. من ناحية أخرى ، سبائك الألومنيوم المستخدمة في تصنيع الطائرات لديها المتانة والقدرة على مقاومة أنواع مختلفة من التآكل. يجعل الثبات العالي لهذه السبائك خيارًا مثاليًا للمكونات الميكانيكية ، والتي تستفيد أيضًا من الموصلية العالية للألمنيوم.

تطبيق الألومنيوم في الطيران

يستخدم الألومنيوم على نطاق واسع في الطائرات ، أساسا كمكونات هيكلية. سبائك الألومنيوم ، بسبب قوتها العالية المحددة ، القابلية للتشكيل الجيد وأداء المعالجة ، هي المادة الهيكلية الرئيسية للطائرات ، مثل الجلد ، الإطار ، المروحة ، خزان الوقود ، لوحة الحائط ، ودعم معدات الهبوط. معدل تحويل الألومنيوم لنماذج الطائرات المختلفة يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا ، على سبيل المثال ، يمكن أن تصل نسبة مواد سبائك الألومنيوم في الطائرات إلى ، في حين أن نسبة مواد سبائك الألومنيوم في Boeing هي عبارة عن عدد كبير من المواد المركبة.

الألومنيوم المستخدم في الطيران مصنوع بشكل رئيسي من الألومنيوم المشوه ، مع نسبة منخفضة نسبيا من مواد الصب. في المتوسط ، تمثل المواد المسطحة حوالي ، استهلاك الألومنيوم في الطائرات ، المواد المبثوقة (الأنابيب ، القضبان ، الملامح الجانبية ، والأسلاك) تمثل حوالي ، مدلفنة ، حساب المطروقات حساب المسبوكات عن من من من.

وفقًا لتصنيف تركيبة السبائك ، يتكون ألومنيوم الطيران بشكل أساسي من سلسلتين و 7 سلاسل. سبائك الألومنيوم المستخدمة لهيكل الطائرات الكبيرة في مختلف البلدان حول العالم اليوم هي في الأساس سلسلة 2 عالية القوة (من من من من من من من من من من ومن ومن ومن ومن ومن ومن ومن ومن ومن ثم) السلسلة 7 فائقة القوة (، من من من من من من من من من من ومن ومن ومن ومن ومن ومن ومن ومن ثم) ، حساب حوالي ، من المواد في الطائرات المدنية المصنوعة من الألومنيوم ، على التوالي.

أجرى الأشخاص بحثًا متعمقًا ومنهجيًا حول طرق التركيب والتركيب ، معالجة الحرارة/اللف/البثق/التزوير/المعالجة الحراريةعمليات ent ، معالجة الأجزاء ، توصيف أداء الخدمة المادية والهيكلية لسبائك الألومنيوم المستخدمة في الفضاء الجوي. لقد شكل تطوير المنتجات المادية سلسلة ، وتم تحقيق سلسلة من الإنجازات المهمة في التطبيق. خاصة وأن أواخر ، مع تحمل التشكيل التدريجي للتلف ومعايير تصميم المتانة للطائرات ، تم تقديم متطلبات أعلى للأداء الشامل للمواد مثل القوة وصلابة الكسر ، مقاومة التآكل ، ومقاومة التعب. يتمثل اتجاه التطوير الحالي لسبائك الألومنيوم في تطوير مواد الصفائح السميكة ذات الضغط الداخلي المنخفض ، ويستخدم عدد كبير من الصفائح السميكة في عملية التصنيع لتحقيق تشكيل مكونات هيكلية متكاملة ، استبدال المكونات التي تم تجميعها مسبقًا بالعديد من الأجزاء (الشكل 2). أصبح الاعتماد الواسع النطاق لهياكل ألواح الحائط الكبيرة المتكاملة وسيلة مهمة للجيل الجديد من الطائرات لتحسين الكفاءة الهيكلية ، وتقليل عدد الأجزاء ، وتخفيض التكاليف ، وتقصير دورات التطوير. بعد اعتماد ألواح جدارية معززة متكاملة على طائرة بوينج B747 ، انخفض عدد الأجزاء من إلى 7 ، مما أدى إلى خفض التكلفة. تم زيادة عمر انتشار الكراك والقوة المتبقية بمقدار ثلاث مرات.

جيل واحد من الطائرات ، جيل واحد من المواد ، تطور الألومنيوم للطيران إلى الجيل الثالث من مادة سبائك الألومنيوم التي تمثلها سبائك الألومنيوم الليثيوم. يتكون تطور ألومنيوم الطيران من ثلاث مراحل: المرحلة الأولى كانت من من من من من من من من من من من من من من إلى من. صنعت سبيكة الألومنيوم من سلسلتين جميع الطائرات المعدنية السائدة ، في حين أن سبيكة الألومنيوم من السلسلة 7 الممثلة في وقت مبكر ، جعلت من الممكن لطائرات الركاب أن تطير في طبقة الستراتوسفير ، مع النماذج التمثيلية وهي: من من من من من من من من من ومن ومن ومن ومن ثم إلى إلى من من ومن ومن ثم عندما تم تطوير سلسلة من سبائك الألومنيوم الجديدة من 7 سلسلات مثل صوفي ، مما أدى إلى تحسين القوة المحددة مع مراعاة خصائص التعب. النماذج التمثيلية كانت سلسلة A300 و ، والمرحلة الثالثة هي من من من من من وحتى الوقت الحاضر. في منافسة المواد المركبة ، تم اعتماد سبائك الألومنيوم من الجيل الثالث التي تمثلها سبائك الألومنيوم والليثيوم بشكل متزايد من قبل طرازات الطائرات الجديدة ، بما في ذلك A220 ، الصين C919 ، إلخ. العلامات التجارية التمثيلية هي Kenlian s و، وكذلك Alcoa و، بالإضافة إلى سبائك الليثيوم الألومنيوم ، المركبة القائمة على الألومنيوم وسبائك الألومنيوم المشكّلة من البلاستيك الفائق هي أيضا اتجاهات البحث الرئيسية لألومنيوم الطيران.