中国第三代航空铝材获突破与美俄仍有30年差距1

上一张下一张各国航空工业的铝合金应用谱系。（资料图） 中外航空铝材发展之比较铝合金凭借密度小、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。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。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。　　航空民机用铝锂合金的发展铝锂合金是美国铝业公司在1983年新研发推出的航空7085铝合金，于2002年在美国铝业协会注册，用于生产102～178毫米航空器厚板。铝锂合金是一种前所未有的超纯7xxx系合金。锂具有很大的化学活性，因此，铝锂合金必须在真空炉内熔炼，熔体也必须在有保护气氛条件下进行铸造，熔铸工艺是生产铝锂合金最为关键的技术。锂既能降低铝的密度又能提高弹性模量。向铝金属中每添加1%的锂，铝合金的密度就下降约3%，而其弹性模量则会上升约6%，从而成为复合材料（碳纤维增强塑料）强有力的竞争产品。据波音飞机公司测试，采用铝锂合金制造波音飞机，其重量可以减轻14.6%，燃料节省5.4%，飞机制造成本可下降2.1%，每架飞机每年的飞行费用可降低2.2%。由于铝锂合金的成本大约只是复合材料（碳纤维增强塑料）的10%，因而在应用上具有明显的比较优势。2009年，铝锂合金被纳入美国航天材料标准，目前，第三代铝锂合金已实现规模化工业生产，第四代铝锂合金研发已有了新成果。在新型飞机设计制造中，采用铝锂合金可使飞机铝合金零部件的质量减轻14%～30%，已成为新一代航空器的关键性结构材料。航空铝合金新的焦点是先进铝锂合金的研发与应用。据统计，美国铝业公司是全球铝锂合金产能、产量最大的生产企业，约占全球的55%，俄罗斯联合铝业公司约占25%，其他企业合计约占20%。目前，全球主要已有7个工厂能生产铝锂合金轧制材，11个工厂能生产铝锂合金挤压材，9个工厂可锻制铝锂合金自由锻件与模锻件，其中包括我国的西南铝业（集团）有限责任公司。 1234下页尾页共4页阅读全文

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