铝合金在航空领域中的应用

性能如下：

1、硬铝：铝镁铜合金。航空业应用最广泛的铝合金。常用2024、2A12、2017A，强度、韧性、抗疲劳性较好，塑性好。用来制造蒙皮、隔框、翼肋等。

2、超硬铝：铝锌镁铜合金。常用7075、7A09，强度极限和屈服强度高，承受载荷大，用来制造机翼上翼面蒙皮、大梁等。

3、防锈铝合金：常用铝镁合金5A02、5A06、5B05。具有较高的抗蚀性、抗疲劳性、良好的塑性、焊接性。用来制造油箱、油管等。

4、铝合金，常用6A02，硬度高，具有良好的耐腐蚀性。制造发动机零件、接头等。

5、铸造铝合金，比重小，抗蚀性、耐热性高，制造发动机机匣等。

扩展资料：

航空铝型材一般是指7系铝合金型材，而普通铝型材是我们日常生产生活中会用到的，一般是6系铝合金型材，像建筑铝型材，工业铝型材等都是普通的 6系铝合金型材。

航空旅行材与普通铝型材最大的区别就是力学性能。7系铝合金是所有铝合金中硬度值最高的，所以适用于航空航天领域。而6系铝合金硬度中等，基本能满足生产生活需要。

第二点区别就是造价不同。铝型材的硬度越高成型越难，所以航空铝型材造价非常高。而我们普通的6系铝合金（最常用的6063,6061等）硬度中等，挤压易成型，生产成本低。

第三点区别就是航空铝型材不可以进行焊接，只能采取其他方法连接。而普通的建筑，工业铝型材可焊接，所以应用领域更广。

第四点区别也非常大，就是耐腐蚀性，7系铝合金耐腐蚀性能非常差，所以表面必须要经过特种工艺处理，又增加了成本。6系铝合金本身就有一定的抗腐蚀性能，表面如果进行阳极氧化，更能大大提高耐腐蚀性能。

综上所述，航空铝合金只是在硬度上比较有优势，其他方面都不如6系铝合金，所以一般只用作航空领域。而6系铝合金拥有很多良好的性能，应用领域非常广泛。

参考资料：百度百科——航空硬铝7075

参考资料：百度百科——硬铝

参考资料：百度百科——超硬铝

参考资料：百度百科——防锈铝合金

参考资料：百度百科——铝合金

参考资料：百度百科——铸造铝合金

航空工业中常用的铝合金主要集中在Al-Cu和Al-Zn两类合金。

Al-Cu铸造合金是应用最早的一种铸造合金，其最大的特点是耐热性高，是所有铸流铝合金中耐热性最高的一类合金。其高温强度随着铜含量的增加而提高。但铜含量增加，合金的密度增加，脆性增大，耐蚀性降低。该合金具有高的热处理效果和热稳定性，适于铸造高温铸件。

但这种合金的线收缩和热裂倾向大，铸造性能差，易产生热裂纹。为了提高合金液的流动性，改善其铸造性能，减少铸后热裂倾向，常加入适量的硅以形成一定量的三元共晶组织（α+Si+CuAl2）；但硅的加入同时会损害合金的室温性能及高温性能。

相关信息

铝合金是制造飞机用的主要材料。铝合金与制造汽车用的软钢比较起来，价格贵、密度小，相对密度为2.8，与软钢相对密度7.8比较，约轻三分之一，尽管强度相差不多，但对飞机来说，材料轻是最主要的，而且耐腐蚀性较强，加工也方便，故铝合金是制造飞机最理想的材料。

硬铝根据其合金元素含量不同可分别制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件；超硬铝是含有锌的硬铝，其硬度、强度均比硬铝高，不同品种的超硬铝用于制造各种结构零件、高载荷零件，是航空工业的重要材料之一。

铝锂合金主要为飞机和航空航天设备的减重而研制的，因此也主要应用于航空航天领域，还应用于军械和核反应堆用材，坦克穿甲弹，鱼雷和其它兵器结构件方面，此外在汽车、机器人等领域也有充分运用。从20世纪30年代开始，德、美、英、前苏联对Al-Li合金进行研制，但是真正具有商业价值的是1957年美国Alcoa公司研制成功的含锂1.1%的2020合金，用于制造海军TA－5CVigitante飞机的机翼蒙皮和尾翼的水平安定面。目前主要使用的铝锂合金有2×××系（Al-Li-Cu-Zr）和8×××系（Al-Li-Cu-Mg-Zr）等10余种牌号，最大铸锭规格达到25t以上，其轧制、挤压和锻造的加工技术已达到常规铝合金的水平。 Al-Li合金已经在军用飞机、民用客机和直升飞机上使用或试用，主要用于机身框架、襟翼翼肋，垂直安定面、整流罩、进气道唇口、舱门、燃油箱等等。

早在20世纪50年代，美国就开发了x2020铝锂合金后来用来取代7075用于RA-SC预警机。美国一公司将C-155铝锂合金用于波音777和空中客车A330/340飞机的垂尾和平尾，该合金比普通铝合金有更好的抗疲劳性能和高的强度。其中A330/340飞机每架使用Al-Li合金650kg，可使飞机减重达4250kg，可以提高有效载荷及降低燃料消耗。麦道公司的C-17运输机使用了铝锂合金板材和挤压型材制造货舱的地板梁、襟翼副翼蒙皮等结构，用量达2.8t，比用普通铝合金减重208kg，法国幻影式战斗机上也大量应用铝锂合金，其成本低于热固塑料和金属基复合材料。在1988年的时候，洛克希德·马丁战术飞机系统公司、洛克希德·马丁航空系统公司和雷诺兹金属公司就开始AA2l97合金研制的联合计划，为军用歼击机隔板和舱壁生产重载厚板。1996年6月，雷诺兹金属公司开始售出第一批AA2l97合金板材，用于取代其它材料制造美国空军F－16飞机的后部隔板(舱壁)和其它零件。欧洲试验型战斗机EFA其前部所有薄板状零件皆由8090薄板制成，占所有材料的9%，驾驶舱内使用了不少A1-Li合金，其中用A1-Li超塑成形工艺制造的电子设备室的盖板长达1.5m。英、意合作生产的大型直升机EH101上，其机身框架、蒙皮和内部结构使用了相当多的A1－Li合金板材和锻件，每架质量减轻200kg。而据估计，直升机在整个服役期间每减轻1kg增加经济效益高达3000英镑。

在航空铝锂合金的研究和应用方面，前苏联及俄罗斯也一直处于世界的领先地位，比较有代表性的有01420、01421（含钪）、01423（含钪）、01430、01440、01450等。早在20世纪70年代，前苏联就将铝锂合金用于制造雅克－36飞机的主要构件，包括机身蒙皮、尾翼、翼肋等，该飞机在恶劣的海洋气候条件下使用，性能良好。20世纪90年代初又在米格－29和米格－31飞机上采用1420合金焊接结构，使减重效果进一步提高。米格－29使用了1420合金薄板、模锻件、挤压壁板等制造机身、驾驶员座舱、油箱等，每架飞机铝锂合金用量达3.8t。采用焊接油箱后减重达24%，其中12%是由于材料比重的降低，12%是由于焊接结构减少了铆钉、螺钉、密封剂和搭接部分而达到的。1420合金在其它飞机，如运输机、客机、直升机上用量也相当可观。安－124用量近8t，图－204用量2.7t，米－26用量1.8t，还有伊尔－86、安－72等也都采用了A1-Li合金。近年来，Al-Li合金也大量用在苏－27、苏－35、苏－37等战斗机上，以及远程导弹弹头壳体等。 对于航天飞行器结构，质量的减轻可增加有效载荷，而有效载荷每增加1kg可带来4,400～110,000美元的效益。因此，由于Al-Li合金密度低、性能好的特点，在很多航天飞行器中都采用Al-Li合金结构。

美国洛克希德导弹和空间公司(LMSC)制造的飞行器使用低密度、中等强度和高刚度的材料，因此大量采用Al-Li合金产品。从20世纪80年代中期开始，大量选用8090及普通加工方法生产各种锻件、厚板、薄板与挤压件。LMSC在大力神有效载荷转接器上使用8090板材，减轻质量180kg。该公司使用AA2195合金生产的新的航天飞机“超轻型油箱”，长达47m，直径达8.4m，用于盛装低温燃料和液态氢。AA2195合金的使用使油箱减轻5%（减重近3400kg），强度提高30%，有效地增加了有效载荷，节约成本约7500万美元。麦道空间系统公司采用2090－T81板材制成直径2.44m，长3.05m的低温箱，用于三角翼火箭盛放燃料和液氧的容器，质量减轻15%。美国通用动力空间公司在阿特拉斯和半人马运载火箭上的三个部件采用2090合金，总量达70kg，质量较2024减轻8%。1997年12月的美国“奋进号”航天飞机外贮箱采用2195代替2219，运载能力提高了3.4t。

Al-Li合金在俄罗斯的航天业中也有很多的应用。俄罗斯在1450合金基础上添加0.20%的Sc元素研制出1460合金，有更优良的性能，将其应用于大型运载火箭“能源号”的结构件上。此外，还用在其它火箭、“暴风雪”号航天飞机和空间站的结构件上。

因为铝合的硬度、强度和性能均优于纯铝。铝合金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、船舶及化学工业中已大量应用。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。目前铝合金是应用最多的合金。

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，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。

注：航空材料是制造飞机（包括飞行器）、航空发动机及其附件、仪表及随机设备等所用材料的总称，通常包括金属材料(结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等）、有机高分子材料(橡胶、塑料、透明材料、涂料等）和复合材料。

扩展资料：

铝合金的特性：

1、有填充狭槽窄缝部分的良好流动性；

2、有比一般金属低的熔点，但能满足极大部分情况的要求；

3、导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；

4、熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制；

5、铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向；

6、化学稳定性好，抗蚀性能强；

7、不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的表面光洁度和光泽，而且易于进行表面处理；

8、铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。

参考资料来源：百度百科-铝合金（有色金属结构材料）

参考资料来源：百度百科-航空材料

50年代末喷气式飞机的速度已超过2倍音速，给飞机材料带来了热障问题。铝合金耐高温性能差，在200°c时强度已下降到常温值的1/2左右，需要选用耐热性更好的钛或钢。60年代出现3倍音速的sr-71全钛高空高速侦察机和不锈钢占机体结构重量

69％的xb-70轰炸机。苏联的米格25歼击机机翼蒙皮也采用了钛和钢。70年代以后越来越多地使用以硼纤维或碳纤维增强的复合材料。

具体如下：

机翼材料

机翼是飞机的主要部件，早期的低速飞机的机翼为木结构，用布作蒙皮。这种机翼的结构强度低，气动效率差，早已被金属机翼所取代。机翼内部的梁是机翼的主要受力件，一般采用超硬铝和钢或钛合金；翼梁与机身的接头部分采用高强度结构钢。机翼蒙皮因上下翼面的受力情况不同，分别采用抗压性能好的超硬铝及抗拉和疲劳性能好的硬铝。为了减轻重量，机翼的前后缘常采用玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）或铝蜂窝夹层（芯）结构。尾翼结构材料一般采用超硬铝。有时歼击机选用硼或碳纤维环氧复合材料，以减轻尾部重量，提高作战性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬铝。

机身材料

飞机在高空飞行时，机身增压座舱承受内压力，需要采用抗拉强度高、耐疲劳的硬铝作蒙皮材料。机身隔框一般采用超硬铝，承受较大载荷的加强框采用高强度结构钢或钛合金。很多飞机的机载雷达装在机身头部，一般采用玻璃纤维增强塑料做成的头锥将它罩住以便能透过电磁波。驾驶舱的座舱盖和风挡玻璃采用丙烯酸酯透明塑料（有机玻璃）。飞机在着陆时主起落架要在一瞬间承受几百千牛乃至几兆牛（几十吨力至几百吨力）的撞击力，因此必须采用冲击韧性好的超高强度结构钢。前起落架受力较小，通常采用普通合金钢或超硬铝。

从60年代末期开始，在飞机上使用的复合材料，已由当初只应用于口盖和舱门等非承力构件，逐步扩大应用到减速板和尾翼等次承力构件，而且正向用于机翼甚至前机身等主承力构件的方向发展。另外，为提高突防攻击能力、不被敌方雷达捕获，已在飞机上采用吸波材料.

B、铝的密度比较小，大量使用铝材能减小飞机质量，故B正确；

C、铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜，不容易生锈，故C正确；

D、铝合金的硬度较大，可以做飞机的材料，故D正确．

故选A．