为什么飞机要使用大量铝合金材料

所有合金的导电性，当其形成无序固溶体时，导电性比其中任何组元的纯金属都差。而形成有序固溶体时，导电性提高。含铜10％的二元铝合金一般为无序固溶体，电阻会提高，导电性较差。铜原子进入铝的晶格，引起晶格畸变，使电子传导时散射增加。这是导电差的内在原因。

铝合金型材是可以导电的。合金也是金属，铝合金密度低, 但强度比较高, 接近或超过优质钢, 塑性好, 可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用。

铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶，建筑，装修及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

电缆铜线换铝线需要考虑的因素如下：

一、铝合金电缆的导电性较差

铝合金电缆导电率只有铜电缆的61%。相同电缆截面下，偏大的电阻必然造成线损偏高，降低能源利用效率。相同载流量条件下，铝合金电缆电阻率总是略大于铜电缆。以负荷电流380A，年利用小时数4500h，运行寿命30年为例，铜电缆截面若采用150mm2，则铝合金电缆截面需240mm2，两者的电阻率分别是0.148/km和0.150/km，年能耗为288495kwh/km和292410kwh/km，全寿命周期内两者能耗差为117450kwh/km〔3〕。显然全寿命周期内铝合金电缆的损耗偏大，背离国家“节能减排”的发展方向。

二、铝合金电缆载流量偏低

城市电网供电可靠性要求达到99.99%，核心区需达到99.999%的更高水平。由于城市电缆网采用环网结构，故障情况下短时间内保护动作，迅速将负荷切转至对侧线路，确保不间断用户供电。但要实现电网高可靠性，完善的网络结构、优良的设备和线路都是必不可少的。电网中的供电线路必须具有较高的载流量，除自身负荷外还能承担临时切换负荷。同等截面的铜芯电缆比铝合金电缆的载流量高出30%以上，显然更能满足城市供电可靠性的要求。

三、铝合金电缆机械抗拉强度低

铝合金电缆的抗拉强度只有铜电缆的46%，允许牵引力比铜电缆低60%。城市配电网大量采用电缆环网结构，规划设计上考虑尽量减少电缆中间接头的使用。实际使用中，单根铜电缆敷设长度一般在600~800米区间。考虑在同等载流量条件下，单根普铝电缆的敷设长度仅为500米。考虑牵引力的影响，单根铝合金电缆的敷设长度只有350米。显然抗拉强度偏低必然导致单次牵引电缆的长度受限，需额外增加大量中间接头，增加后续运行维护风险。

四、铝合金电缆耐腐蚀性能弱

电缆导体的腐蚀主要是金属电化学腐蚀，即在金属表面发生原电池或杂散电流干扰引起的电解电池作用。铝合金电缆在生产工艺中为了改善抗蠕变性能加入了镁、铜、锌、硅等元素，并增加热处理工序。由于电缆运行工况复杂，在含有电解质的环境中，电极电位更低的铝与其他加入的金属元素存在电极差，从而形成电流通路，发生孔蚀和裂隙腐蚀等电化学现象。铝合金电缆热处理工艺还容易造成导体表面物理状态不均匀，增加电化学腐蚀的可能，继而发生应力腐蚀裂纹和晶间腐蚀。

五、铝合金电缆耐高温性能差

铜的熔融点为1080，而铝的熔融点仅为660，显然铜导体是耐火电缆更好的选择。火灾情况下，中心环境温度可上升到750以上，电缆必须能够维持通电的基本功能以构筑生命保障线。显然当火场温度高于铝合金和铝的熔融点后，无论采取何种隔热措施，电缆导体都会在短时间内发生融化，丧失导电功能，从而严重影响火场人员安全疏散。

六、铝合金电缆接头故障风险高

电缆运行经验表明，80%故障均发生在接头部位。铜具有铝和铝合金无法比拟的优越性。铜接头氧化生成的氧化铜是优良导体，仍能够保障接头和端子的电气连接性能。铝和铝合金接头发生氧化生成的氧化铝是绝缘体，质地坚硬、粘结力强的特性使其难以形成良好的导电触点，易造成触点发热。电气设备终端多采用的是铜制接头，使用铝合金电缆就会形成铜铝连接。铝合金的热膨胀系数远高于铜。

由于电网运行始终存在峰谷差，当负荷发生明显变化时，温度快速变化，接触区出现较大的侧向运动，切断了金属触点的有效连接，增大接触阻抗，导致连接处温度上升。冷却时再次发生热应力变化，进一步形成界面剪切作用。在长期冷热反复作用下，当热应力大于铝的屈服力时，就会在接触区内形成不可逆的塑性变形，加速接头处的损耗程度，直至最终出现连接故障。铝合金导体在热胀冷缩后更容易产生接触不良的现象，接触区的恶性循环又对接头安全运行形成巨大考验。

七、铝合金电缆占用通道资源多

在相近能耗条件下，铝合金电缆截面需大于铜电缆两个规格以上，才能达到相近的载流量。然而增大的导体截面对电缆敷设和电缆通道结构尺寸都带来严重影响。电缆通道资源是城市电缆网建设的重要组成部分。受城市道路规模和交通组织的影响，大多数电缆采用排管和拉管方式敷设。选用铝合金电缆进行排管内敷设，则排管孔径必须放大到敷设铜电缆孔径的1.6倍以上〔4〕，显然增加了电缆土建工程建设成本。同时扩大的土建规模增加了占地，在城市地下资源日益紧张的条件下，显然并不具有可行性。

八、铝合金导体安装工艺要求高

安装铝合金电缆需要使用特殊工具，不同厂家接头甚至需要配置不同工具，无疑增加施工安装成本。铝合金电缆安装程序复杂,一般分为剥离绝缘层、去除导体氧化层、涂覆抗氧化剂、插入端子、压接成型、擦除多余抗氧化剂等6个主要步骤。不正确的安装容易导致接头接触电阻过大，异常温升直至发生电缆故障。国内目前的电缆施工力量参差不齐，现场管理水平也落后于发达国家。相比较而言，铜电缆应用经验丰富，具有更好的机械性能和安装容错性，施工工艺比较简化，更适合现阶段的实际情况和发展水平。

铝合金作为一种轻金属合金，参入了镁、硅或其他金属元素。铝本身是导电的，而且它的导电性排在金属中第四位，导电性还是良好的。有人说是因为铝中加入了合金元素导致了工业铝型材不导电。其实这种说法是错误的。铝合金中虽然加入了合金元素，但是绝大部分还是铝，对导电性几乎没有影响。

那么我们平时用的工业铝型材是不导电的，这又是什么原因呢？这是因为我们平时用的工业铝型材表面一般做过阳极氧化处理。阳极氧化使铝型材表面形成一层致密的氧化膜，因为氧化铝是不导电的，所以被氧化铝包裹着的铝型材也变成了绝缘体。

1、白钢

优点：是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

缺点：在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力。

2、铝合金

优点：硬度大，具有优良的热塑性，适宜锻造，比较适合做高隔间。

缺点：塑性较差，焊接点极易氧化。

扩展资料：

铝合金的用途：

铝合金是各种飞机的主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机根据用途使用不同数量的铝。由于铝合金价格低廉，以经济效益为重点的民用飞机得到了广泛的应用。

例如，波音767客机使用的铝合金约占机身重量的81%。由于作战性能的要求，军用飞机使用的铝相对较少。如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作。

不与浓硝酸和偏二甲肼反应，具有良好的焊接性能。因此，它们是制造液体火箭的良好材料。

参考资料来源：百度百科-铝合金

参考资料来源：百度百科-高速钢

铝及铝合金具有导电性好，传热快，比重轻，易于成型等优点，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间腐蚀，不易焊接，等缺点，影响到使用范围。故为了扬长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。

铝型材缺陷的各方面内容： 相信刚入门的铝板企业，对铝板常见的缺陷并不是很了解吧，下面让信义通铝业简单为您介绍几种常见的铝板缺陷，以免因自己的疏忽给企业造成不必要的麻烦哟！ 1、板形方面： （1）错层：带材端面层与层之间不规则错动，造成端面不平。产生原因：坯料不平整；轧机开卷、卷取张力控制不当； 压平辊调整不当等。 （2）塌卷：卷芯严重变形，卷形不圆。产生原因：卷曲过程中张力不当；外力压迫。 （3）侧向弯曲：表现为板形向一边弯曲。产生原因：校平机压力不够。 （4）波浪：铝板、铝带由于不均匀变形而形成的各种不同的不平整现象的总称。板、带边部产生的波浪称为边部波浪，中间产生的波浪称为中间波浪，在中间以及 纸带式过滤机也有缺陷使用需注意哪些方面呢? 1.如果液体中杂质较多且比重非常大，滤纸易出现下陷破裂的现象。 2.平网纸带式过滤机受结构限制，液池较浅。如果液体有一定粘度，或液体中泡沫较多，或者液位开关粘附杂质启动紧急信号失灵都会产生液体外溢的现象。 3.过滤纸是平网纸带式过滤机上的重要附件，也是易耗品，为降低滤纸的消耗。一般建议在平网纸带式过滤机上再增设一套磁性分离器，或采用其他形式。 4.平网纸带式过滤机出渣一端设计不注意会有滴水现象 5.平网纸带式过滤机实际上是一套带过滤装置的水箱，如何方便的清理水箱是个问题。 6.如果大流量过滤采用平网纸带式

铝型材缺陷的各方面内容： 铝型材挤压产品时产生的缺陷如何预防，无锡意美德小编2019年4月11日为您介绍一篇铝型材挤压机技术文章，供您学习和参考！ 怎么样预防铝型材挤压产品时产生的缺陷？总结了以下5点，希望您能从中学习到有用的知识： 1.模具部分，对于平面模，需要加装导流板，以此来缩小进料口。 2.铝型材挤压机的调整，保证挤压杆对中，压饼大小及料胆需定期检测更换。 3.剪完铝棒要用吹干净上面的尘土，减少带人的煤灰量，压余厚度要留够，太薄的压余会导致铝棒死区卷入型材尾端。 4.挤压速度要进行有效控制。 5.每生产一段时间，要进行清缸。 除了铝型材挤压机，其实不管是哪种机器，定期的维护保养很重要，只有这以及 铝型材阳较氧化常见缺陷判断： 1、铝型材表面出现花斑.这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至,处理办法,重新热处理.或更换材质. 2、铝型材表面出现彩虹色.这种异常一般阳较作业失误所致.,上挂时松动, 造成产品导电不良.,处理办法,退电重新阳较处理. 3、铝型材表面碰伤,刮伤严重.这种异常一般是由于运输或加工过程中,作业大意所致,处理办法,退电,打磨再电. 4、铝型材染色时表面出现白点.,这种异常一般是由于阳较作业时,水中有油,或其它杂质所致. 品质标准： 1）膜厚 5-25um，硬度在 200HV以上，封孔实验色变率小于 5% 2）盐雾实验在 36小时