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航空航天工業中的鋁

時間:2021-10-08 點擊:2080次

鋁是世界上最常見的金屬之一,其影響廣泛,影響日常生活。從在烤箱中覆蓋晚餐到提供飛機的結構元件,鋁的輕質和高強度使其成爲許多應用的理想選擇
自從萊特兄弟建造第一架飛機以來,鋁就被用於航空航天工業。雖然最初的飛機結構是用木頭制成的,但發動機曲軸箱是用鋁制成的,在第二次世界大戰期間,它被廣泛用於飛機制造,以至於鼓勵平民将廢鋁捐贈給戰争。
今天,像許多行業一樣,航空航天廣泛使用鋁制造。由於其寶貴的特性,鋁已成爲降低飛機制造成本同時符合行業要求的嚴格規範的理想選擇。
鋁的好處
鋁具有許多有益的特性,是制造飛機的簡單選擇。木材最初用於制造飛機,但如果沒有适當的維護,它很容易腐爛並且會碎裂。
同樣,鋼比鋁強 ,但重量要重得多。鋼僅用於需要極高強度的飛機,例如起落架或極高速飛機。
鋁的一些好處包括:
重量輕——鋁合金的使用顯著減輕瞭飛機的重量。它的重量比鋼輕約三分之一,使飛機能夠承受更多的重量,或者變得更省油 。
高強度 — 鋁的強度使其可以替代較重的金屬,而不會損失與其他金屬相關的強度,同時受益於其較輕的重量。此外,承重結構可以利用鋁的強度,使飛機生産更加可靠和具有成本效益 。
耐腐蝕性——對於飛機及其乘客來說,腐蝕可能是極其危險的。鋁對腐蝕和化學環境具有很強的抵抗力,這使得它對於在高腐蝕性海洋環境中運行的飛機特别有價值。
鋁合金
有許多不同類型的鋁,但有些比其他更适合航空航天業。這種鋁的例子包括 :
2024 — 2024 鋁中的主要合金元素是銅。當需要高強度重量比時 ,可以使用 2024 鋁。與 6061 合金一樣,2024 用於機翼和機身結構,因爲它們在操作過程中會受到張力。
5052 — 不可熱處理等級中強度最高的合金,5052 鋁提供瞭理想的便利,可以拉制或成型爲各種形狀。此外,它在海洋環境中具有出色的耐鹽水腐蝕能力
6061——這種合金具有良好的機械性能,易於焊接。它是一種通用合金,在航空航天應用中用於機翼和機身結構。這在自制飛機中尤爲常見。
6063 – 通常被稱爲“建築合金”,6063 鋁以提供典型的光潔度特性而聞名,並且通常是陽極氧化應用中最有用的合金。
7050 – 航空航天應用的首選,合金 7050 顯示出比 7075 更高的耐腐蝕性和耐用性。因爲它在更寬的截面上保持其強度特性,7050 鋁能夠保持抗斷裂和耐腐蝕。
7068 – 7068 鋁合金是目前商業市場上強度最高的合金類型。 7068 重量輕,具有出色的耐腐蝕性,是目前最堅韌的合金之一。
7075 — 鋅是 7075 鋁中的主要合金元素。其強度與許多鋼種相似,具有良好的切削加工性和疲勞強度性能。它最初用於二戰期間的三菱 A6M 零式戰鬥機,今天仍在航空中使用。
鋁在曆史上已被證明具有高度的通用性,並且今天仍在繼續。航空航天工業繼續受益於合金的特性,以制造更安全、更可靠和更便宜的飛機。這将確保鋁在未來仍然是一種有價值的材料。

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