但锂与铝混合后产生的合金,包括铝锂合金

日期:2020-02-16编辑作者:社会责任

【机械网】讯  美国铝业公司与波音公司签署了一项长期合同,美铝将为其提供铝薄板和中厚板,用于飞机制造。此次合同数额超过10亿美元,是双方合作35年来数额最大的合同。  波音公司是世界上最大的航空航天企业,是商用客机、国防、航空和安全系统等领域的领先制造商。  美国铝业公司董事长兼首席执行官Klaus Kleinfeld 称,“我们对于美铝的轻量级结构解决方案被运用于波音最先进的飞机感到很自豪,同时我们在金属科技领域的领导地位将会对波音飞机未来的发展做出贡献。”  美国铝业公司同时指出,双方将合作开发新型高强度、耐腐蚀航空合金,包括铝锂合金。 【打印】 【关闭】

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由于波音已正式进入与空中客车的角逐阶段,为了超越空中客车的大型双翼款飞机,波音打算将铝应用到其即将推出的波音777X系列。但此铝绝非我们所认识的普通铝。作为波音公司最大的双引擎模型,衍生机型777-9有望开始制造,且其部分制作原料可能会采用一种比目前正在使用的航天专用铝更为轻便,更为坚固的新型铝锂合金材料。该模型在周三已经通过了公司的审查和检测。这些新型合金确实包含锂--曾经导致波音787(由于两个锂电池炭化,波音787梦幻飞机已被禁飞超过三个月,在经过昂贵的电池修复后,最近美国联邦航空管理局才同意解除其禁飞令。)的锂电子电池出现问题的高活性金属。但锂与铝混合后产生的合金,则不会再产生类似的问题。航天工业对铝锂合金的这种稳定性如此感兴趣以至于整个审核小组在今年二月的西北太平洋航空联盟年会上致力于讨论这一主题。来自荷兰铝业公司Constellium以及来自美铝航天公司的高管们更新了受众,其受众主要由航空航天供应商组成。美铝一位工程师,BrandonBodily告诉大众,由于飞机的设计要求不断变化,而铝业正处于创新的进程中,因此我们预测新型铝锂合金能够长期促使远程飞机获得1%至2%的改善。”

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据报道,美国波音飞机公司生产的最一代波音加长版“梦想客机”B787-10型飞机于今年3月31日在美国南卡罗来纳州查尔斯顿国际机场首飞成功,从而拉开了这款高科技飞机的试验项目的序幕,这是迄今为止全球最新式的大型客机,也是波音公司制造的最大客机。它的机身比787-9型飞机长5.5m,可以搭乘330名乘客,比“梦想客机”大家族B787-9飞机多40人,比B787-8飞机多88人。

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B787-10飞机是波音公司设计的,波音公司南卡罗来纳州北查尔斯顿飞机厂装配与总成的,是全世界飞机制造厂的杰作。它的机翼、机身、方向舵的许多零部件和锻件是日本、中国、意大利、瑞典、法国和英国的企业生产的,而发动机则是美国通用电气公司与英国罗尔斯-罗伊斯公司的最新强劲引擎。

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波音公司的B787型飞机是世界最热销的民用机型,迄今的订购总量已超1200架。不过,787-10型飞机和它的“哥哥们”最大的不一样是,它是由碳纤维复合材料制造的,报价3.128亿美元,相当于约20亿元人民币。据称,截至3月底,787-10飞机已收到来自全世界9个客户的总计149架的订单。

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航空铝材的发展历程

各国航空工业的铝合金应用谱系。

自从1903年美国人赖特兄弟发明的世界的首架飞机用了少量铝以来,铝材在航空器上的应用在逐年增加,直至今天铝材仍是航空器的主要结构材料。航空器铝材的发展大致可分为如下的几个阶段:

中外航空铝材发展之比较

静态强度需求阶段

铝合金凭借密度小、强度适中、易加工成形、耐腐蚀性强,资源丰富、可回收性强等独特的优势,自1903年人类首次凭借动力装置飞天以来,航空工业的发展就与铝合金材料的应用结下了不解之缘。

这是航空工业的初创阶段,要求合金具有尽可能高的静态强度,以降低结构质量和延长航程。在此期间研制出Al-Cu-Mg系的2014-2017合金,稍后又研发成功2024-T3合金。20世纪30年代,2024合金在飞机制造中开始得到广泛应用。1944年美国开始采用7075-T6超硬铝,飞机铝化率最高达80%,随后又研制出有更高强度的7178-T6合金,直到20世纪60年代这些合金都是航空器材料的脊梁。

尽管近年来以碳纤维增强塑料为代表的复合材料在飞机上的比例有所上升,但性价比高的铝合金仍占有绝对优势,仍是航空器制造的主要关键性结构材料。在中国拥有自主知识产权的支线客机ARJ21-700与C919大型客机的用材中,铝合金零部件的质量占到飞机总质量的68%~75%。从发展历史来看,铝合金材料与航空工业一直都是相辅相成的,二者升级换代相互促进。

高抗腐蚀合金阶段

新型铝合金的诞生造就了新一代飞机制造,更高性能的飞机又促进的新一代铝合金的研发与应用。就民用飞机的发展而言,上世纪50年代与波音707相适应的是高强度变形铝合金,而与目前空客A380飞机相对应的则是7085铝锂合金。从全球铝加工产业和航空工业来看,变形铝合金应用已经相当成熟,目前,新型飞机材料的需求,更主要体现在综合性能更加优良的铝锂合金上。

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