Ilmailun alumiiniseosmateriaalitekniikka
Alumiiniseoksen loppukäyttöskenaario liittyy suoraan koko tuotantoprosessiin ja erilaiset käyttöskenaariot riippuvat tuotantoprosessin prosessiohjauksesta eli prosessointiprosessista.
01, korkealujuus alumiiniseoksesta ekstruusioprofiilin tuotantoprosessi
Erittäin lujalla alumiiniseoksella on useita muotoja levitysprosessissa, pääasiassa alumiiniprofiileja, alumiinilevyjä, 3D-tulostusjauheita ja muita muotoja. Niistä alumiiniseosprofiileilla on erinomaiset ominaisuudet, kuten keveys, korkea lujuus ja kypsä hitsausprosessi.Alumiiniprofiileja voidaan käyttää laajalti suurina rakenteellisina laakeriosina ilmailu- ja raideliikenteen kentillä. Alumiiniprofiilien tuotantoprosessissa käytetään pääasiassa jatkuvaa pultruusiomuovausprosessia tuotannon tehokkuuden parantamiseksi ja esijännityksen suuntaamiseksi profiilien mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Alumiiniprofiilien suulakepuristusprosessissa jatkuvassa ekstruusiomenetelmässä, jossa on useita suulakepuristusjaksoja, kahden vierekkäisen ekstruusioaihion välille muodostuu rajapinta, jolloin profiilin rajapinnan venymäpituus kasvaa, koska poikittaissauma vaikuttaa suuresti alumiiniprofiilien käyttöikä, mikä johtaa jyrkkään väsymisiän lyhenemiseen.
02, lämpökäsittelyprosessi
Alumiiniseosmateriaalien kattava suorituskyky materiaalin koostumussuhteen parantamiseksi riippuu suurelta osin prosessin teknisistä parametreista tuotantoprosessin ohjauksessa, sopiva lämpökäsittelymenetelmä voi vaikuttaa suuresti alumiiniseosmateriaalien kokonaisvaltaiseen suorituskykyyn, joten eri suorituskyky alumiiniseosten vaatimukset olisi kehitettävä sopiva lämpökäsittelytekniikka alumiiniseosmateriaalien kokonaisvaltaisen suorituskyvyn parantamiseksi.
Käyttämällä korkean lämpötilan homogenisoivaa hehkutusprosessia alumiiniseoksen käsittelyyn, vanhenemisvahvistusfaasi ja jäljelle jäänyt epätasapainofaasi voidaan liuottaa kiinteästi matriisiin mahdollisimman suuressa määrin, ja niiden tasainen jakautuminen voi lisätä kiinteän liuoksen pitoisuutta kiinteän liuoksen jälkeen ja saavuttaa vaikutus parantaa ikääntymistä vahvistaa. Samanaikaisesti suurten alumiiniseostaomien yhdistetyn lämpökäsittelyprosessin, eli kuuman muodonmuutoksen, korkean lämpötilan keskihomogenisoinnin ja korkean lämpötilan liuoskäsittelyprosessin mukaan, koko lämpökäsittelyprosessin parametrien suunnittelu voi parantaa lujuutta ja parantaa jännityskorroosion suorituskykyä. .
Kenraalialumiiniseos kiinteäliuoskäsittelyprosessi on jaettu kahteen tyyppiin: tavanomaiseen kiinteäliuoskäsittelyyn ja komposiittikiintoliuoskäsittelyyn, joista komposiittikiinteäliuoskäsittely tarkoittaa kiinteän liuoksen vahvistamista ja korkean lämpötilan esisaostuskäsittelyä. Varhaisessa valanteen valuvaiheessa normaalilämpötilakäsittelyn ja matalan lämpötilan käsittelyn homogenisointihehkutusprosessi voi hallita siirtymäelementtien saostumista, ja siirtymäelementeillä on ilmeinen estovaikutus uudelleenkiteytymiseen, mikä voi parantaa lejeeringin alusrakennetta vahvistavaa vaikutusta. tietyssä määrin ja parantaa sitten seoksen murtolujuutta ja jännityskorroosionkestävyyttä ja heikentää tehokkaasti materiaalin anisotropiaa.
Vahvan alumiiniseoksen lämpökäsittelyn ikääntymiskäsittelyllä on myös ratkaiseva rooli alumiiniseoksen suorituskyvyssä, ja ikääntymiskäsittelyssä on kolme päämuotoa, huippuvanheneminen, bipolaarinen vanheneminen ja regressio uudelleenvanhentaminen. Vanhenemiskäsittelyn kehittämisen tavoitteena on tehdä alumiiniseoksesta korkeampi lujuus, sitkeys, korkeampi korroosionkestävyys ja väsymiskestävyys sekä muut korkeat kattavat ominaisuudet, lämpökäsittelyn tilan kehitys on T6 - T73 - T76 - T736 - T77 suuntaan. , ikääntymisen hoito on huipusta ikääntymisen kehityksestä yli-ikääntymiseen ja sitten takaisin ikääntymisen hoitoon peräkkäistä kehitystä varten.
Ikääntymislämpötila ja aika vaikuttavat ikääntymisen vahvistumiseen. Erilaiset ikääntymisen käsittelyprosessit voivat vaikuttaa suoraan alumiiniseoksen vetolujuuteen, myötörajaan, venymiseen ja rakeiden väliseen korroosioluokkaan. Jo vuonna 1989 Alcoa rekisteröi ja julisti ensimmäisen RRA-käsittelyprosessin spesifikaation lämpökäsittelytilan nimellä T77, joka on myös lämpökäsittelyprosessin spesifikaation ensimmäinen teollinen sovellus. Tätä prosessispesifikaatiota voidaan käyttää lämpökäsittelynä. prosessin toimintaohjeet 7150 alumiiniseokselle. Tällä prosessilla valmistettua 7150-alumiiniseoksesta valmistettua paksua levyä ja suulakepuristettuja osia käytetään laajalti C-17 sotilaskuljetuskoneissa. Kiinassa T77-lämpökäsittelytekniikkaa käyttävän korkean suorituskyvyn alumiiniseoksen avainteknologia on edelleen kehitysprosessissa, eikä sitä ole teollistettu.
Lämpökäsittelyprosessi sisältää myös muodonmuutoslämpökäsittelyn, muodonmuutoslämpökäsittely tapahtuu termoplastisen muodonmuutoksen ja lämpökäsittelyprosessin yhdistelmällä, muodonmuutoslämpökäsittelyn käyttöä voidaan käyttää parantamaan siirtymäsaostusvaiheen jakautumista ja seoksen hienoa rakennetta sisällä. Kohtuullinen muodonmuutoslämpökäsittely voi saada alumiiniseoksesta suuremman lujuuden ja sitkeyden ja korroosionkestävyyden. Deformaatiolämpökäsittelyä ehdotettiin jo vuonna 1981, ja sitä käytetään pääasiassa ilmailu- ja avaruusteollisuuden rakenneseoksissa. Deformaatiolämpökäsittelyllä on ilmeinen vaikutus 7050 ja 7475 metalliseosten mekaanisten ominaisuuksien parantamiseen.
Kiinassa on vain yli 100 erilaista alumiiniseoksen lämpökäsittelyprosessia, ja yli 370 erilaisesta ulkomaisesta maasta on edelleen suuri etäisyys. Meidän pitäisi lisätä lämpökäsittelyprosessin kehittämistä ja lyhentää alumiiniseoksen peruslämpökäsittelyteknologian etäisyyttä kehittyneissä maissa.
03, korkealujuus alumiiniseoksesta valmistettu 3D-tulostusprosessi
Edullisen, tehokkaan ja automatisoidun korkean lujan alumiiniseosprosessiteknologian kehittäminen on saanut ilmailualan huomion, ja laajamittainen alumiiniseos- tai titaaniseoksesta valmistettu 3D-tulostustekniikka on nykyisen ilmailualan huomion keskipisteenä. 3D-tulostusteknologialla, tulevana strategisena teknologiana Kiinassa, on keskeinen rooli suunnittelusovellusten kehittämisessä.
Ilmailualalla kuitenkinalumiiniseossillä on suuri määrä sovelluksia, mutta varsinaisessa levitysprosessissa titaaniseoksesta ja komposiittimateriaaleista verrattuna on tiettyjä haittoja, kuten alumiiniseos, joka altistuu yli 160 astetta mekaanisten ominaisuuksien ja korroosionkestävyyden sovelluksessa, väsymisominaisuudet heikkenevät ja ajan käytön pidentyessä pehmenee ja ikääntyy. Siksi on tehtävä paljon työtä alumiiniseoksen kokonaisvaltaisen suorituskyvyn parantamiseksi äärimmäisissä työolosuhteissa.
3D-tulostusteknologian jatkuvan kypsyyden ansiosta myös erittäin lujan alumiiniseosjauheen kehitys jatkuu, ja uusia alumiiniseosmateriaaleja tulee jatkuvasti esiin ja virkistää jatkuvasti uusia huippuja suorituskyvyssä. Esimerkiksi Amaero HOT Al, Amaeron ja Australian Monashin yliopiston yhdessä kehittämä uudenlainen alumiiniseos, voi saavuttaa pitkäaikaisen vakauden 260 asteessa 3D-tulostuksen jälkeen ja jatkaa sitten lämpökäsittelyä ja vanhenemista. Kehittäminen kaupallinen luja alumiiniseos uusien materiaalien sopeutua 3D-tulostusprosessiin saavuttaa älykäs valmistus suorituskyky alumiiniseoksen hallittavissa ja erittäin monimutkainen muoto on tullut tärkein suuntaus tulevan kehityksen. Alumiiniseoksen 3D-tulostuksen kehitysnäkymät ovat odotettavissa, pääasiassa ilmailu- ja sotilasaloilla.
