鋁合金作為一種較為成熟的輕質高強合金材料,在航空航天中的使用量巨大,鋁合金材料一般作為結構、材料使用,比鋼有更高的比強度和更優異的加工性能。航空航天領域主要發展高強、高韌性和耐腐蝕性強的鋁合金材料以滿足航空航天嚴苛的使用條件。在輕質高強鋁合金的發展應用過程中,應力腐蝕問題是伴隨鋁合金的整個應用發展史之中的主要問題,如何削弱或延緩高強度鋁合金在使用過程中的應力腐蝕問題,成為鋁合金應用過程中的主要難題。

鋁合金材料是確保飛機安全飛行的重要部件材料,性能優異的高強鋁合金主要應用在航空航天及軍事領域,因為航空航天及軍用類產品對減重的要求極高,高比強度的材料是航空航天的優選材料。
高強鋁合金材料在波音747客機上的應用主要是采用7075T6和2024T3材料較多;在波音777客機上采用的主要鋁合號為7055T77、7150T77和2X24T3;在空客A380上用的先進鋁合金7055/7449/7085/2024/6013/5076 等合金,下機身壁板及上機身壁板都采用了鋁合金材料,其他大部分則是采用碳纖維復合材料進行減重。國產大飛機ARJ21中主要應用的鋁合金材料牌號主要為 2X24、7050、7175、7075等。不管在民機還是軍機中用材結構比例仍然主要以鋁合金材料為主,鋁合金在材料成本、工藝穩定性、綜合力學性能等方面仍具有不可替代的優勢。 航空領域飛機的鋁合金應用牌號及熱處理狀態匯總見下表

鋁合金在航空航天領域的運載火箭上應用較多,主要牌號是7075、20X4、2219等,發動機裝置、主體部件、旋轉臺、遙控部分等主要是鋁合金7075,如液氧槽主要為2219,20X4主要用于衛星流線型外罩和控溫閥部件等。此外,載人飛行器的骨架是2024和7075鋁合金制作而成,因為這2種鋁合金強度高,質輕,厚度薄。鋁合金板材在這些物體上也屢被運用,比如防護板、安全裝置、推進器等。

隨著高強輕質鋁合金材料成型技術和加工技術不斷發展進步,本體材料性能不斷得到提升,加工成型工藝不斷提升,在高端制造業發揮了輕質金屬的典型優勢,但是仍然存在一系列的問題,需要在現有基礎上進一步開展如下工作:一是不斷加大高強鋁合金材料科學基礎技術的研發,從材料成分組成、熱處理工藝、加工工藝等諸多方面進行高強鋁合金材料性能的提升;二是加強對高強鋁合金生產設備的開發研制,使鋁合金的傳統工藝向智能制造工藝快速轉變 ;三是加強國際技術合作,借鑒國外先進的技術開發經驗及研發理念。
?(文章來源:張麗嬌 中車工業研究院有限公司)