טכנולוגיית חומר מסגסוגת אלומיניום תעופה

תרחיש השימוש הסופי של סגסוגת אלומיניום קשור ישירות לכל תהליך הייצור, ותרחישי יישום שונים תלויים בבקרת התהליך של תהליך הייצור, כלומר, תהליך העיבוד.

01, תהליך ייצור של פרופיל סגסוגת אלומיניום חוזק גבוה

לסגסוגת אלומיניום בעלת חוזק גבוה יש מגוון צורות בתהליך היישום, בעיקר פרופילי אלומיניום, לוחות אלומיניום, אבקת הדפסה תלת מימדית וצורות נוספות. ביניהם, לפרופילי סגסוגת אלומיניום מאפיינים מצוינים כגון משקל קל, חוזק גבוה ותהליך ריתוך בוגר.אֲלוּמִינְיוּםניתן להשתמש בפרופילים באופן נרחב כחלקי מיסבים גדולים בתחומי תעופה וחלל ומעבר רכבות. תהליך הייצור של פרופילי אלומיניום מאמץ בעיקר תהליך יציקה מתמשך בפולטרוזה לשיפור יעילות הייצור וכיוון הלחץ כדי לשפר את התכונות המכניות של פרופילים. בתהליך האקסטרוזיה של פרופילי אלומיניום, בשיטת האקסטרוזיה הרציפה עם מחזורי שחול מרובים, יווצר ממשק בין שני בילטי האקסטרוזיה הסמוכים, מה שיגדיל את אורך הארכת הממשק בפרופיל, מכיוון שהריתוך הרוחבי ישפיע רבות על חיי שירות של פרופילי אלומיניום, וכתוצאה מכך ירידה חדה בחיי העייפות.

02, תהליך טיפול בחום

הביצועים המקיפים של חומרי סגסוגת אלומיניום לשיפור יחס הרכב החומרים, תלוי במידה רבה בפרמטרים הטכניים של התהליך בבקרת תהליך הייצור, שיטת טיפול החום המתאימה יכולה להשפיע מאוד על הביצועים המקיפים של חומרי סגסוגת אלומיניום, כך לביצועים שונים יש לפתח את הדרישות של סגסוגת אלומיניום טכנולוגיה מתאימה לטיפול בחום כדי לשפר את הביצועים המקיפים של חומרי סגסוגת אלומיניום.

באמצעות תהליך חישול הומוגנית בטמפרטורה גבוהה לטיפול בסגסוגת אלומיניום, ניתן להמיס את שלב חיזוק ההזדקנות ושלב אי-שיווי המשקל המוצק במטריצה ​​במידה המרבית, והפיזור האחיד שלהם יכול להגדיל את ריכוז התמיסה המוצקה לאחר תמיסה מוצקה, ולהשיג. ההשפעה של שיפור חיזוק ההזדקנות. יחד עם זאת, על פי תהליך טיפול בחום משולב של פרמטרים גדולים מסגסוגת אלומיניום, כלומר דפורמציה חמה, הומוגזציה בטמפרטורה גבוהה בינונית ותהליך טיפול בפתרון בטמפרטורה גבוהה, כל עיצוב הפרמטרים של תהליך טיפול החום יכול לשפר את החוזק ולשפר את ביצועי קורוזיה במתח. .

כלליסגסוגת אלומיניום מוצקהתהליך הטיפול בתמיסה מתחלק לשני סוגים: טיפול בתמיסה מוצקה רגילה וטיפול בתמיסה מוצקה מורכבת, מתוכם טיפול בתמיסה מוצקה מורכבת מתייחס לחיזוק התמיסה המוצקה וטיפול טרום משקעים בטמפרטורה גבוהה. בשלב יציקת המטיל המוקדם, תהליך חישול ההומוגניות של טיפול בטמפרטורה רגילה וטיפול בטמפרטורה נמוכה יכול לשלוט על המשקעים של אלמנטי מעבר, ולאלמנטים המעבר יש השפעה מעכבת ברורה על התגבשות מחדש, מה שיכול לשפר את השפעת חיזוק התשתית של הסגסוגת. במידה מסוימת, ולאחר מכן לשפר את קשיחות השבר ועמידות בפני קורוזיה של הסגסוגת, ולמעשה להחליש את האניזוטרופיה של החומר.

טיפול ההזדקנות בטיפול בחום של סגסוגת אלומיניום בעלת חוזק גבוה ממלא גם תפקיד מכריע בביצועים של סגסוגת אלומיניום, וקיימות שלוש צורות עיקריות של טיפול הזדקנות, הזדקנות שיא, הזדקנות דו-קוטבית והזדקנות רגרסית. מטרת הפיתוח של טיפול הזדקנות היא להפוך את סגסוגת האלומיניום לחוזק גבוה יותר, קשיחות גבוהה יותר, עמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה ועמידות בפני עייפות ותכונות מקיפות אחרות, פיתוח מצב טיפול בחום הוא בכיוון של T6 ל-T73 ל-T76 ל-T736 ל-T77 , טיפול ההזדקנות הוא משיא התפתחות ההזדקנות להזדקנות יתר ולאחר מכן לחזרת טיפול ההזדקנות מחדש לפיתוח רציף.

לטמפרטורה ולזמן ההזדקנות יש השפעה על השפעת חיזוק ההזדקנות. תהליכי טיפול הזדקנות שונים יכולים להשפיע ישירות על חוזק המתיחה, חוזק התפוקה, התארכות ודרגת קורוזיה בין-גרגירית של סגסוגת האלומיניום. כבר בשנת 1989, אלקואה רשמה והכריזה על מפרט תהליך הטיפול הראשון ב-RRA עם שם מצב טיפול החום של T77, שהוא גם היישום התעשייתי הראשון של מפרט תהליך טיפול החום, מפרט תהליך זה יכול לשמש כטיפול בחום הנחיית פעולת תהליך עבור סגסוגת אלומיניום 7150. הצלחת העבה מסגסוגת אלומיניום 7150 וחלקים שחולצו המיוצרים בתהליך זה נמצאים בשימוש נרחב במטוסי תובלה צבאיים C-17. בסין, טכנולוגיית המפתח של סגסוגת אלומיניום בעלת ביצועים גבוהים באמצעות טכנולוגיית טיפול בחום T77 עדיין בתהליך פיתוח ולא תועשת.

תהליך הטיפול בחום כולל גם טיפול בחום דפורמציה, טיפול בחום עיוות הוא באמצעות שילוב של דפורמציה תרמופלסטית ותהליך טיפול בחום, ניתן להשתמש בטיפול בחום דפורמציה כדי לשפר את חלוקת שלב משקעי המעבר ואת המבנה העדין של הסגסוגת בפנים , טיפול בחום עיוות סביר יכול לגרום לסגסוגת האלומיניום להשיג חוזק וקשיחות גבוהים יותר ועמידות בפני קורוזיה. תהליך טיפול בחום דפורמציה הוצע כבר בשנת 1981, המשמש בעיקר בסגסוגות מבניות תעופה וחלל. לטיפול בחום דפורמציה יש השפעה ברורה על שיפור התכונות המכניות של סגסוגות 7050 ו-7475.

בסין, יש רק יותר מ-100 סוגים של תהליך טיפול בחום מסגסוגת אלומיניום, ועדיין יש מרחק גדול מיותר מ-370 סוגים של מדינות זרות. עלינו להגביר את הפיתוח של תהליך טיפול בחום ולקצר את המרחק של טכנולוגיית טיפול חום בסיסית של סגסוגת אלומיניום במדינות מפותחות.

03, תהליך הדפסה תלת מימד מסגסוגת אלומיניום חוזק גבוה

הפיתוח של טכנולוגיית תהליך סגסוגת אלומיניום בעלות נמוכה, יעילות גבוהה ואוטומטית בעלת חוזק גבוה קיבלה את תשומת הלב של תעופה וחלל, וטכנולוגיית הדפסת תלת מימד מסגסוגת אלומיניום או סגסוגת טיטניום בקנה מידה גדול היא מוקד תשומת הלב הנוכחית של תעופה וחלל. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד, כטכנולוגיה אסטרטגית עתידית בסין, ממלאת תפקיד חיוני בפיתוח יישומים הנדסיים.

בתחום התעופה והחלל, אם כיסגסוגת אלומיניוםיש מספר רב של יישומים, אך תהליך היישום בפועל בהשוואה לסגסוגת טיטניום וחומרים מרוכבים ישנם חסרונות מסוימים, כגון סגסוגת אלומיניום חשופה ליותר מ-160 מעלות ביישום של תכונות מכניות ועמידות בפני קורוזיה, תכונות העייפות יפחתו, וכן עם הארכת ניצול הזמן יתרכך ותזדקן. לכן, נדרשת עבודה רבה כדי לשפר את הביצועים המקיפים של סגסוגת אלומיניום בתנאי עבודה קיצוניים.

באמצעות הבגרות המתמשכת של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד, הפיתוח של אבקת סגסוגת אלומיניום בעלת חוזק גבוה נמשך גם הוא, וחומרי סגסוגת אלומיניום חדשים ממשיכים להופיע ולהמשיך לרענן שיאים חדשים בביצועים. לדוגמה, Amaero HOT Al, סוג חדש של סגסוגת אלומיניום שפותחה במשותף על ידי Amaero ואוניברסיטת Monash באוסטרליה, יכולה להשיג יציבות ארוכת טווח ב-260 מעלות צלזיוס לאחר הדפסה תלת מימדית ולאחר מכן להמשיך לעבור טיפול בחום והתקשות גיל. הפיתוח של חומרים מסחריים מסגסוגת אלומיניום בעלי חוזק גבוה שיסתגלו לתהליך ההדפסה התלת-ממדית כדי להשיג את ביצועי הייצור החכמים של סגסוגת אלומיניום הניתנת לשליטה וצורה מורכבת ביותר הפכה למגמה העיקרית של פיתוח עתידי. ניתן לצפות לסיכויי פיתוח של הדפסת תלת מימד מסגסוגת אלומיניום, המשמשת בעיקר בתחומי התעופה והחלל.