鋁材料在航空工業(yè)的運用

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1、鋁材料在航空工業(yè)的運用 鋁材料在航空工業(yè)的運用 2012/09/28 加鋁是全球領先的材料公司，能夠生產高質量的產品并服務于全球廣大地域。具有開采鋁土礦、氧化鋁生產、原生金屬冶煉、發(fā)電、鋁加工和專用包袋生產等的世界一流技術。目前，加鋁通過其擁有的430套設備、研發(fā)中心以及上百個共同體，為廣大客戶服務。加鋁年生產銷售總收入共236億美元；在全球61個國家和地域共有58000雇員；公司下屬4個工業(yè)部門：鋁土礦和氧化鋁部、原生金屬部，工程產品部和包裝部?？偛吭O在加拿大的蒙特利爾

2、市。加鋁工程產品業(yè)務部是重要的鋁加工材、復合材料和其他減重材料的全球市場的供應商。業(yè)務部由資源、工藝、鋁加工和半加工及復合材料四大板塊組成。業(yè)務公司服務于常用的市場，包括航空航天、汽車、大型交通工具、海洋、建筑、電器、飲料罐包裝和其他專業(yè)部門。 加鋁是歐洲航空工業(yè)高附加值的首要供應商，也是全球第二大供應商。加鋁工程產品部年生產銷售收入為71億美元；在32個國家和地域共有15000個雇員；共設航空交通工業(yè)部、軋制產品、復合材料、工程化和汽車解決方案研究部、擠壓產品和專用薄板等9個業(yè)務部門。總部設在法國巴黎。加鋁主要的航空工業(yè)專業(yè)企業(yè)鋁始終是新一代飛機和空間運載火箭的關鍵部件。通過創(chuàng)新型技術，包

3、括生產鋁鋰和其他新型先進的合金，加鋁能夠提供所有航空涉及的產品，滿足航空工業(yè)的需求。分布在各國的專業(yè)企業(yè)及其產品為：法國Issoire廠和美國Ravenswood廠軋制生產的厚板和薄板；法國Carquefou廠，Issoire廠和Montreuil-Juigne廠生產的硬合金擠壓型材；法國Ussel廠生產的精確砂模鋁鑄件；法國Issoire廠、Montreuil-Juigne廠和Sabart廠以及美國Ravenswood廠生產的鍛件。這些產品廣泛用于全球飛機制造和空間運載火箭制造。為了提供解決方案，滿足市場要求，加鋁航空加快創(chuàng)新設計和提高附加值的戰(zhàn)略，緊緊圍繞合作伙伴——客戶開展工作。 加鋁

4、的產品范圍廣并有良好的工藝訣竅，例如，摩擦攪拌焊。加鋁航空能夠為制造商提供飛機所有部件的最佳解決方案，包括機頭至機尾，機翼端至機翼端的每一部件。加鋁的技術隊伍專業(yè)知識強，市場銷售隊伍龐大，可支持客戶開發(fā)出最好的解決方案來滿足特殊的需求，包括開發(fā)新合金（例如鋁鋰合金）、切成型、機加工產品，以及物流倉儲和再生利用。 軋制厚板和薄板在航空工業(yè)的應用 民用和軍用飛機的設計不斷提高了大型厚板和加厚厚板的應用。加鋁Issoire和Ravenswood厚板軋制廠是具有能夠為滿足這些要求并提供產品的唯一一家公司。所用板材最大長度達到38米，寬度達到3.8米，能夠加工和提供大型成型板和預機加工機翼板，同時，

5、最大厚度達到254毫米，能夠生產專門適用于翼梁和翼助的寬厚板。為更加有效地滿足客戶的需求，加鋁航空近年來開發(fā)出新型厚板合金7040、7140、7449、7056、2027、2024A和鋁-鋰合金2050、2297和2195。薄板典型用于機身板和輔助結構件（前緣和后緣）的蒙皮，以及表面控制彎曲肋板或門框。加鋁Issoire廠生產各種專用薄板合金，例如，滿足AMS-QQA或EN規(guī)范的標準合金和新型薄板合金有6056、6156、鋁鋰合金2098和2198。根據客戶的需求，可以提供能解決大多數方案的裸板和復合板。 擠壓產品的生產及其應用 加鋁航空有3個擠壓廠，即Carqtiefu廠、Issoire

6、廠和Montreuil-Juigne廠，提供硬合金和半硬合金范圍的產品。 1.可生產著陸齒輪或液壓分配器用的10-305毫米的擠壓棒。加鋁航空能夠提供圓棒、方棒、扁平棒，型材品種有1000多個； 2.擠壓型材：加鋁有7臺擠壓機，擠壓密度為0.1千克/米至30千克/米，長度達22米； 3.可生產外徑2-160毫米，壁厚0.2-30毫米的擠壓管和擠壓拉制管。 盡管能夠供應絕大多數標準合金和狀態(tài)的擠壓型材，加鋁也開發(fā)了新型合金，包括： 1.高強彎助和座位導軌的7349合金（T6511或T7511狀態(tài)）； 2.可焊合金，這種合金可用于6056和6456板； 3.2196鋁鋰合金。該合金強

7、度和彈性模量高，但密度低，主要用于地板梁、座位導軌、焊接應用和機翼衍條； 4.用于高強機翼的7449合金，狀態(tài)為T79511或T6511； 5.比2024覆層合金的強度損傷容限高的2027合金。 精密砂模鑄件 當前，設計者不斷希望在一個部件整合多個功能。精密砂模鑄件使這種想法成為現實。加鋁航空擁有這一重要的工藝技術。加鋁Ussel廠是歐洲鋁精密砂模鑄件領先者，并通過以下方面為航空工業(yè)服務： 1.在內部復雜結構方面（澆鑄通道）和4米或13英尺長的大型鑄件方面，具有高水平的專業(yè)技術； 2.ALUSAND合金具有獨特性能（疲勞性能和耐熱性能）； 3.應用3D設計，提出應力和FEA計算澆

8、鑄和冷凝模擬，以及在全球基地試制模型； 4.下游生產線完整：3D精整（拋光），全部機加工和表面處理； 鍛件坯料生產 澆鑄擠壓錠和大板錠，主要在Issoire廠、Montreuil-Juigne廠和Ravenswood廠生產，提供的擠壓錠直徑可達860毫米，長度可達5米；同時大板錠的厚度可達470毫米，寬度達1.4米，長度達4米。這些大板錠可以通過鍛壓、模鍛、環(huán)軋和機加工成型。 鋁鋰合金及其應用 鋁鋰合金比2xxx和7xxx系覆合鋁合金具有明顯的優(yōu)勢，例如： 密度低——鋰含量的每一百分數會導致密度減少約5%； 模量高——鋰含量的每一百分數會導致模量增加7%； 明顯改進抗腐蝕性。

9、 在多數情況下，鋁鋰合金能夠用于直接替代覆合合金并不會重新設計，至少存在密度低的益處。另外，鋁鋰合金的應用與焊接和粘接有關，能夠提供成本效益方法和提高“采購質量(重量)與飛機質量(重量)”（buy-to-fly）的比。 由于知識的積累和不斷的研發(fā)，加鋁航空在鋁鋰合金市場已成為領先者。像2297合金或Weldalite家族產品的2098和2195合金，都可以在加鋁航空進行批量工業(yè)生產。 為支持鋁鋰合金的開發(fā)，加鋁在加拿大Dubuc已投資了完全自主的鋁鋰合金鑄造廠。這個工廠目前完全生產工業(yè)錠和擠壓錠，準備進一步加工成厚板、薄板和各種尺寸的擠壓型材。下表給出了新開發(fā)合金的應用目標：加鋁機加工能夠增加厚板的附加值加鋁Issoire厚板車間不僅生產規(guī)則軋制產品，而且其機加工中心具備機加工大型、復雜的單一整體部件。當前，加鋁加工的每噸矩形厚板僅有100千克成為成品部件裝上飛機。從厚板至最終飛機部件加工完成，約除去90%的金屬，除去的材料（大塊料或碎屑）足以在再生產中再生利用。單位：