
การบินอลูมิเนียมอัลลอยด์ตาย
อลูมิเนียมอัลลอยอวกาศอวกาศหมายถึงการตีพิมพ์ที่เกิดขึ้นผ่านกระบวนการปลอมแบบตายโดยใช้วัสดุอัลลอยอลูมิเนียมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ . การตีพิมพ์เหล่านี้มีขนาดที่แม่นยำ
1. ภาพรวมวัสดุและกระบวนการผลิต
อะลูมิเนียมอัลลอยด์การบินตายชิ้นส่วนการปลอมแปลงเป็นส่วนประกอบของโครงสร้างที่สำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่มีชื่อเสียงในด้านอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยมความน่าเชื่อถือสูงประสิทธิภาพการใช้งานที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อแรงกระแทก ซีรี่ส์) . กระบวนการปลอมแปลงการปรับแต่งเมล็ดภายในของวัสดุทำให้โครงสร้างของมันหนาแน่นและสร้างสายการไหลของเมล็ดพืชอย่างต่อเนื่องซึ่งสอดคล้องกับเรขาคณิตของชิ้นส่วนอย่างใกล้ชิดซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและความปลอดภัยของชิ้นส่วนภายใต้โหลดที่ซับซ้อน .}}}
เกรดโลหะผสมอลูมิเนียมและลักษณะของการบินและอลูมิเนียมทั่วไป:2xxx series (ระบบ al-cu-mg):
เกรดทั่วไป: 2014, 2024, 2618.
ลักษณะเฉพาะ: ความแข็งแรงสูงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยมความเหนียวแตกหักที่ดี . 2024 เป็นหนึ่งในเกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด . 2618 โลหะผสมรักษาความแข็งแรงที่ดีที่อุณหภูมิสูง .}}
องค์ประกอบการผสมหลัก: ทองแดง (Cu), แมกนีเซียม (MG), แมงกานีส (MN) .
ซีรีส์ 7xxx (ระบบ Al-Zn-Mg-Cu):
เกรดทั่วไป: 7050, 7075, 7475.
ลักษณะเฉพาะ: ความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษความแข็งแรงของผลผลิตที่สูงมากอัลลอยอลูมิเนียมที่แข็งแกร่งที่สุดในแอปพลิเคชันการบินและอวกาศ . 7050 และ 7475 ให้ความเหนียวแตกหักดีขึ้นและความต้านทานต่อการร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) มากกว่า 7075 ในขณะที่รักษาความแข็งแรงสูง
องค์ประกอบการผสมหลัก: สังกะสี (Zn), แมกนีเซียม (MG), ทองแดง (Cu), โครเมียม (CR) หรือเซอร์โคเนียม (ZR) .
ซีรี่ส์ 8xxx (ระบบอัลลี):
เกรดทั่วไป: 2099, 2195, 2050.
ลักษณะเฉพาะ: โลหะผสมการบินและอวกาศรุ่นต่อไปที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าและโมดูลัสที่สูงขึ้นการปรับปรุงอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักและความแข็งต่อน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยมและความทนทานต่อความเสียหาย .}
องค์ประกอบการผสมหลัก: ลิเธียม (Li), ทองแดง (Cu), แมกนีเซียม (MG), สังกะสี (Zn) .
วัสดุฐาน:
อลูมิเนียม (อัล): สมดุล
สิ่งสกปรกที่ควบคุม:
การควบคุมองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์เช่นเหล็ก (FE) และซิลิกอน (SI) ได้รับการดูแลรักษาเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสะอาดทางโลหะวิทยาสูงป้องกันการก่อตัวของสารประกอบ intermetallic หยาบที่เป็นอันตรายดังนั้นจึงปรับคุณสมบัติเชิงกลและความทนทานต่อความเสียหาย .}
กระบวนการผลิต (สำหรับการตีพิมพ์การบินและอวกาศ): กระบวนการผลิตสำหรับการปลอมแปลงการบินและอวกาศนั้นมีความเข้มงวดและซับซ้อนอย่างมากต้องมีการควบคุมที่แม่นยำในทุกขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุดของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมการบิน .}
การเลือกวัตถุดิบและการรับรอง:
การเลือกบิลเล็ตระดับการบินและอวกาศได้รับการคัดเลือก . วัตถุดิบทั้งหมดจะต้องจัดทำเอกสารตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์รวมถึงจำนวนความร้อนองค์ประกอบทางเคมีขนาดเกรนภายในรายงานการตรวจสอบอัลตราโซนิก ฯลฯ .}}
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีที่เข้มงวดทำให้มั่นใจได้ว่าการปฏิบัติตามมาตรฐานการบินและอวกาศเช่น AMS, MIL, BAC, ASTM .
การตัดและการรักษาล่วงหน้า:
บิลเล็ตถูกคำนวณและตัดอย่างแม่นยำตามรูปร่างทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนและข้อกำหนดมิติสุดท้ายของชิ้นส่วน . การรักษาความร้อนก่อนความร้อนอาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพพลาสติกบิลเล็ต .}
ความร้อน:
บิลเล็ตถูกทำให้ร้อนอย่างแม่นยำในเตาหลอมขั้นสูงที่มีความสม่ำเสมอของอุณหภูมิสูงมาก . ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิเตาจะต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน AMS 2750E คลาส 1 หรือ 2 เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป
ตาย:
Multi-Pass Die Forging ดำเนินการโดยใช้แรงกดไฮดรอลิกขนาดใหญ่หรือการปลอมแปลงค้อน . เทคนิคการจำลอง CAE ขั้นสูง (e . g ., การเปลี่ยนรูปแบบการไหลของการไหล โฟลว์ .
forging ล่วงหน้าการปลอมและการตีที่แม่นยำ: โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนที่ซับซ้อนของการ forging ล่วงหน้า (การเตรียมช่องว่างหยาบ), เสร็จสิ้นการปลอม (รูปร่างดี), และการตีที่แม่นยำ (ความแม่นยำสูง, การรูปร่างใกล้เน็ต) . แต่ละขั้นตอนควบคุมปริมาณการเสียรูปอย่างเคร่งครัดอัตราการเสียรูปและอุณหภูมิเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างภายใน
การตัดแต่งและต่อย:
หลังจากการตีแล้วแฟลชส่วนเกินรอบ ๆ รอบนอกของการปลอมจะถูกลบออก . สำหรับชิ้นส่วนที่มีโพรงภายในหรือรูภายในอาจต้องใช้การเจาะการเจาะ .}
การบำบัดความร้อน:
การรักษาด้วยสารละลายความร้อน: ดำเนินการที่อุณหภูมิและเวลาที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการสลายตัวขององค์ประกอบผสม . ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ (± 3 องศา) และเวลาถ่ายโอนดับ (โดยทั่วไปน้อยกว่า 15 วินาที) มีความสำคัญ .}
การดับ: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิการแก้ปัญหาโดยทั่วไปโดยการดับน้ำหรือการดับพอลิเมอร์ . สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือรูปทรงซับซ้อนการดับหรือการดับล่าช้าอาจใช้เพื่อลดความเครียดที่เหลืออยู่
การรักษาผู้สูงอายุ: อายุการใช้งานขั้นตอนเดียวหรือหลายขั้นตอนดำเนินการตามข้อกำหนดของอัลลอยด์เกรดและข้อกำหนดประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย .
T6 Temper: ให้ความแข็งแรงสูงสุด .
T73/T7351/T7451/T7651 Tempers: สำหรับซีรี่ส์ 7xxx การ Overgage ใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อความเครียดการกัดกร่อนการกัดกร่อน (SCC) และการกัดกร่อนการขัดผิวซึ่งเป็นข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับการใช้งานการบินและอวกาศ .}
การบรรเทาความเครียด:
หลังการรักษาด้วยความร้อนการฟอเรย์มักจะอยู่ภายใต้แรงดึงหรือการบรรเทาความเครียดจากการบีบอัด (e . g ., ซีรีย์ txx51) เพื่อลดความเครียดที่ตกค้างลดลงอย่างมีนัยสำคัญลดการบิดเบือนการตัดเฉือนที่ตามมา
การตกแต่งและการตรวจสอบ:
deburring, shot peening (ปรับปรุงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของพื้นผิว), การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว, การตรวจสอบมิติ .
การทดสอบแบบไม่ทำลายล้างและการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลจะดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานการบินและอวกาศ .
2. คุณสมบัติเชิงกลของอลูมิเนียมอัลลอยด์การบินตาย
คุณสมบัติเชิงกลของอลูมิเนียมอัลลอยด์การบินตายชิ้นส่วนการปลอมแปลงเป็นกุญแจสำคัญในการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ . คุณสมบัติเหล่านี้มีค่าที่ระบุไว้อย่างเข้มงวดในระยะยาว (L), transverse (LT)
|
ประเภททรัพย์สิน |
2024- t351 ค่าทั่วไป |
7050- T7451 ค่าทั่วไป |
7075- T7351 ค่าทั่วไป |
2050- T851 ค่าทั่วไป |
ทิศทางทดสอบ |
มาตรฐาน |
|
ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) |
440-480 mpa |
500-540 mpa |
480-520 mpa |
550-590 mpa |
l/lt/st |
ASTM B557 |
|
ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ys) |
300-330 mpa |
450-490 mpa |
410-450 mpa |
510-550 mpa |
l/lt/st |
ASTM B557 |
|
การยืดตัว (2 นิ้ว) |
10-18% |
8-14% |
10-15% |
8-12% |
l/lt/st |
ASTM B557 |
|
ความแข็งแบบบริเนลล์ |
120-135 hb |
145-160 hb |
135-150 hb |
165-180 hb |
N/A |
ASTM E10 |
|
ความเหนื่อยล้า (10⁷รอบ) |
140-160 mpa |
150-180 mpa |
140-170 mpa |
170-200 mpa |
N/A |
ASTM E466 |
|
ความเหนียวแตกหัก K1C |
30-40 mpa√m |
35-45 mpa√m |
28-35 mpa√m |
30-40 mpa√m |
N/A |
ASTM E399 |
|
ความแข็งแรงของแรงเฉือน |
270-300 mpa |
300-330 mpa |
280-310 mpa |
320-350 mpa |
N/A |
ASTM B769 |
|
โมดูลัสของ Young |
73.1 เกรดเฉลี่ย |
71 เกรดเฉลี่ย |
71 เกรดเฉลี่ย |
74.5 เกรดเฉลี่ย |
N/A |
ASTM E111 |
ความสม่ำเสมอของทรัพย์สินและ anisotropy:
Aerospace Die Fenthings มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความสม่ำเสมอของทรัพย์สินและ anisotropy . ผ่านกระบวนการปลอมขั้นสูงและการออกแบบตายการไหลของเมล็ดสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ดีที่สุดในทิศทางการโหลดที่สำคัญ .}}
มาตรฐานการบินและอวกาศโดยทั่วไปจะกำหนดค่าขั้นต่ำที่รับประกันขั้นต่ำสำหรับคุณสมบัติเชิงกลในทิศทาง L, LT และ ST เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนมีความแข็งแรงและความเหนียวเพียงพอในทุกทิศทาง .
3. ลักษณะทางโครงสร้างจุลภาค
โครงสร้างจุลภาคของอลูมิเนียมอัลลอยด์อวกาศการบินผ่านการปลอมแปลงเป็นการรับประกันขั้นพื้นฐานของความแข็งแรงสูงความทนทานประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าและความทนทานต่อความเสียหาย .
คุณสมบัติทางจุลภาคที่สำคัญ:
โครงสร้างข้าวที่ได้รับการกลั่นสม่ำเสมอและหนาแน่น:
กระบวนการปลอมแปลงได้อย่างสมบูรณ์แบ่งธัญพืชที่มีการหล่อแบบหยาบ ๆ การก่อตัวที่ดีสม่ำเสมอสม่ำเสมอและหนาแน่นธัญพืชที่มีการตกผลึกหนาแน่นและกำจัดข้อบกพร่องในการหล่อเช่นความพรุนและการหดตัว . ขนาดเกรนเฉลี่ยมักจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดภายในช่วงที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเชิงกลโดยรวม
Dispersoids ที่เกิดขึ้นจากองค์ประกอบการผสมเช่น CR, MN และ ZR (ในบางเกรด) ขอบเขตของเม็ดเกรนอย่างมีประสิทธิภาพยับยั้งการเจริญเติบโตของเม็ดมากเกินไปและการตกผลึกซ้ำ .
การไหลของธัญพืชอย่างต่อเนื่องสอดคล้องกับรูปร่างส่วนหนึ่ง:
นี่คือข้อได้เปรียบหลักของการโพ้นของการบินและอวกาศตาย . เมื่อโลหะไหลเข้าภายในโพรงตายธัญพืชของมันจะยาวและก่อตัวเป็นเส้นการไหลของเส้นใยอย่างต่อเนื่องซึ่งสอดคล้องกับโครงสร้างภายนอกและภายในที่ซับซ้อนของชิ้นส่วน
การจัดแนวการไหลของเมล็ดนี้กับทิศทางความเครียดหลักของชิ้นส่วนภายใต้สภาวะการทำงานจริงถ่ายโอนโหลดได้อย่างมีประสิทธิภาพช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าของชิ้นส่วนอย่างมีนัยสำคัญการกระแทกความเหนียวความทนทานการแตกหักและความเครียดความต้านทานการกัดกร่อนในพื้นที่วิกฤต
การควบคุมขั้นตอนการเสริมสร้างความเข้มแข็งอย่างแม่นยำ (precipitates):
หลังจากการรักษาด้วยวิธีแก้ปัญหาความร้อนและความชราหลายขั้นตอนเฟสเสริมความแข็งแกร่ง (e . g ., al₂cumg, mgzn₂) ตกตะกอนอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์อลูมิเนียมที่มีขนาดที่ดีที่สุดสัณฐานวิทยาและการกระจาย .}}}
สำหรับซีรีส์ 7xxx, การรักษาอายุ (e . g ., t73, t74, t76 อุณหภูมิ) มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงการร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) ความแข็งแกร่ง .
ความสะอาดทางโลหะวิทยาสูง:
การควบคุมอย่างเข้มงวดขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์เช่นเหล็ก (FE) และซิลิกอน (SI) หลีกเลี่ยงการก่อตัวของสารประกอบ intermetallic ที่หยาบและเปราะดังนั้นจึงทำให้มั่นใจได้ว่าความทนทานของวัสดุชีวิตความเหนื่อยล้าและความทนทานต่อความเสียหาย .
4. ข้อมูลจำเพาะมิติและความคลาดเคลื่อน
อลูมิเนียมอัลลอยด์อวกาศอวกาศตายการตีพิมพ์มักจะต้องมีความแม่นยำสูงและความคลาดเคลื่อนมิติที่เข้มงวดเพื่อลดการตัดเฉือนที่ตามมาลดต้นทุนและเวลานำ .
|
พารามิเตอร์ |
ช่วงขนาดทั่วไป |
Aerospace Forging Tolerance (e . g ., AMS 2770) |
ความทนทานต่อการตัดเฉือนที่แม่นยำ |
วิธีทดสอบ |
|
มิติซองจดหมายสูงสุด |
100 - 3000 mm |
± 0.5% หรือ± 1.5 มม. |
± 0.02 - ± 0.2 มม. |
cmm/เลเซอร์สแกน |
|
ความหนาของผนังขั้นต่ำ |
3 - 100 mm |
± 0.8 มม. |
± 0.1 - ± 0.3 มม. |
มาตรวัด cmm/ความหนา |
|
ช่วงน้ำหนัก |
0.1 - 500 กิโลกรัม |
±3% |
N/A |
เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ |
|
ความขรุขระพื้นผิว (ปลอมแปลง) |
ra 6.3 - 25 μm |
N/A |
ra 0.8 - 6.3 μm |
เครื่องวัดความร้อน |
|
ความเรียบ |
N/A |
0.25 มม./100 มม. |
0.05 มม./100 มม. |
มาตรวัดความเรียบ/cmm |
|
การตั้งฉาก |
N/A |
0.25 องศา |
0.05 องศา |
เกจวัดมุม/cmm |
ความสามารถในการปรับแต่ง:
โดยทั่วไปแล้วการปลอมแปลงการบินและอวกาศจะถูกปรับแต่งอย่างสูงออกแบบและผลิตตามรุ่น 3D (ไฟล์ CAD) และภาพวาดทางวิศวกรรมโดยละเอียดที่จัดทำโดยผู้ผลิตเครื่องบิน .}
ผู้ผลิตมีความสามารถอย่างเต็มที่จากการออกแบบตายการปลอมการรักษาความร้อนการบรรเทาความเครียดไปจนถึงการตัดเฉือนที่แม่นยำขั้นสุดท้ายและการรักษาพื้นผิว .
5. การกำหนดอารมณ์และตัวเลือกการรักษาความร้อน
คุณสมบัติของโลหะผสมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมทั้งหมดขึ้นอยู่กับการรักษาความร้อนที่แม่นยำ . มาตรฐานการบินและอวกาศมีกฎระเบียบที่เข้มงวดมากสำหรับกระบวนการบำบัดความร้อน .
|
รหัสอารมณ์ |
คำอธิบายกระบวนการ |
แอปพลิเคชันทั่วไป |
ลักษณะสำคัญ |
|
O |
อบอ่อนนุ่มนวลอ่อนนุ่ม |
สถานะกลางก่อนการประมวลผลเพิ่มเติม |
ความเหนียวสูงสุดง่ายสำหรับการทำงานเย็น |
|
T3/T351 |
สารละลายที่ได้รับความร้อนทำงานเย็นทำงานอายุตามธรรมชาติ |
ซีรีส์ 2xxx ความแข็งแรงสูงความทนทานสูง |
ความแข็งแรงสูงความเหนียวที่ดีลดความเครียดที่เหลืออยู่ |
|
T4 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนจากนั้นอายุตามธรรมชาติ |
แอปพลิเคชันที่ไม่ต้องการความแข็งแรงสูงสุดความเหนียวที่ดี |
ความแข็งแรงปานกลางใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความสามารถสูง |
|
T6/T651 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนที่มีอายุมากขึ้น |
6xxx ซีรี่ส์ความแข็งแรงสูงทั่วไป, 7xxx ซีรีส์ความแข็งแรงสูงสุด (แต่ SCC Sensitive) |
ความแข็งแรงสูงความแข็งสูงความเครียดที่เหลืออยู่ต่ำ |
|
T73/T7351 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาความร้อนที่เกินความเครียดทำให้เกิดความเครียดที่ยืดออก |
ซีรีส์ 7xxx, ความต้านทาน SCC สูง, ความทนทานต่อความเสียหายสูง |
ความแข็งแรงสูงความต้านทาน SCC ที่ดีที่สุดความเครียดที่เหลืออยู่ต่ำ |
|
T74/T7451 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาความร้อนที่เกินความเครียดทำให้เกิดความเครียดที่ยืดออก |
ซีรีส์ 7xxx, ความต้านทาน SCC ที่ดีกว่า T6, ต่ำกว่า T73, ความแข็งแรงสูงกว่า T73 |
SCC ที่ดีและความต้านทานการขัดผิวความแข็งแรงสูง |
|
T76/T7651 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาความร้อนที่เกินความเครียดทำให้เกิดความเครียดที่ยืดออก |
ซีรีส์ 7xxx, ความต้านทานการขัดผิวที่ดีกว่า T73, ความต้านทาน SCC ปานกลาง |
ความต้านทานการขัดผิวที่ดีความแข็งแรงสูง |
|
T8/T851 |
สารละลายที่ได้รับการรักษาด้วยความร้อนทำงานเย็นอายุเทียม |
ซีรีย์ 2xxx Li-alloys ความแข็งแรงสูงสุดและโมดูลัส |
ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุดความเครียดที่เหลืออยู่ต่ำ |
คำแนะนำการเลือกอารมณ์:
ซีรี่ส์ 2xxx: มักจะเลือกใน t351 (e . g ., 2024) หรือ t851 (e . g ., 2050, 2099) อุณหภูมิ
ซีรี่ส์ 7xxx: ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดสำหรับการกัดกร่อนการกัดกร่อนความเครียด (SCC) และการกัดกร่อนการขัดผิว, T7351, T7451 หรือ T7651 อุณหภูมิถูกเลือกโดยเสียสละความแข็งแรงสูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความน่าเชื่อถือในระยะยาว . 7075 ใน T6 Temper
6. คุณสมบัติการตัดเฉือนและการประดิษฐ์
อลูมิเนียมอัลลอยอลูมิเนียมตายมักจะต้องใช้การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำอย่างกว้างขวางเพื่อให้ได้รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและความแม่นยำในมิติสูงของส่วนสุดท้าย .
|
การดำเนินการ |
วัสดุเครื่องมือ |
พารามิเตอร์ที่แนะนำ |
ความเห็น |
|
การหมุน |
คาร์ไบด์เครื่องมือ PCD |
vc =200-800 m/min, f =0.1-1.0 mm/rev |
ความเร็วสูงฟีดสูงการระบายความร้อนที่เพียงพอขอบต่อต้านการสร้างขึ้น |
|
การโม่ |
คาร์ไบด์เครื่องมือ PCD |
vc =300-1500 m/นาที, fz =0.08-0.5 mm |
แกนหมุนความเร็วสูง, เครื่องที่มีความแข็งแกร่งสูง, ให้ความสนใจกับการอพยพของชิป, การตัดเฉือนหลายแกนหลายแกน |
|
การขุดเจาะ |
คาร์ไบด์ HSS เคลือบ |
vc =50-200 m/min, f =0.05-0.3 mm/rev |
การฝึกซ้อมโดยเฉพาะผ่านความร้อนและความทนทานต่อหลุมที่เข้มงวด |
|
การแตะ |
HSS-E-PM |
vc =10-30 m/นาที |
ของเหลวตัดคุณภาพป้องกันการฉีกขาดด้ายความแม่นยำในมิติที่สูง |
|
การเชื่อม |
ไม่แนะนำให้เชื่อมฟิวชั่น |
ซีรีย์ 2xxx/7xxx มีความสามารถในการเชื่อมฟิวชั่นไม่ดีมีแนวโน้มที่จะแตกและสูญเสียความแข็งแรง |
ชิ้นส่วนการบินและอวกาศจัดลำดับความสำคัญของการเข้าร่วมเชิงกลหรือ FSW; การเชื่อมซ่อมหลังการรักษาความร้อนเป็นของหายาก |
|
การรักษาพื้นผิว |
อโนไดซ์, การเคลือบแปลง, ยิง peening |
อะโนไดซ์ (กรดซัลฟูริก/โครเมียม) เหมาะสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนและการยึดเกาะ |
SHOT PEENEN |
คำแนะนำการประดิษฐ์:
ความสามารถในการกลึงได้: อลูมิเนียมอัลลอยอลูมิเนียมโดยทั่วไปมีความสามารถในการใช้งานได้ดี แต่เกรดความแข็งแรงสูง (e . g ., 7xxx, 8xxx ซีรีส์) ต้องใช้กำลังตัดที่สูงขึ้น
การจัดการความเครียดที่เหลืออยู่: การตีร่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการดับมีความเครียดที่เหลืออยู่ภายใน . ส่วนการบินและอวกาศมักใช้ TXX51 (ความเครียดที่เกิดจากแรงดึง) อารมณ์ . ในระหว่างการตัดเฉือนกลยุทธ์เช่นการตัดแบบสมมาตรและการตัดแบบชั้น
การเชื่อมได้: การเชื่อมฟิวชั่นแบบดั้งเดิมนั้นไม่ค่อยได้ใช้สำหรับส่วนประกอบอลูมิเนียมอัลลอยด์แอลลูมิเนียมหลักและการบินอลูมิเนียม . พวกเขาพึ่งพาการเชื่อมเชิงกล (e . g ., hi-lok fasteners, riveting) Friction Stir Welding FSW) และการเชื่อมมักจะต้องใช้การรักษาความร้อนในท้องถิ่นเพื่อคืนค่าคุณสมบัติ .
การควบคุมคุณภาพ: การตรวจสอบมิติที่เข้มงวดในกระบวนการและออฟไลน์ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตความขรุขระพื้นผิวและข้อบกพร่องในระหว่างการตัดเฉือน .
7. ระบบต้านทานการกัดกร่อนและการป้องกัน
ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญของพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงการต่อต้านการร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) และการกัดกร่อนการขัดผิวในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน .}
|
ประเภทการกัดกร่อน |
ซีรีย์ 2xxx (T351) |
7075 (T6) |
7075 (T7351) |
2050 (T851) |
ระบบป้องกัน |
|
การกัดกร่อนของบรรยากาศ |
ดี |
ดี |
ยอดเยี่ยม |
ดี |
แอโนไดซ์หรือไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันพิเศษ |
|
การกัดกร่อนน้ำทะเล |
ปานกลาง |
ปานกลาง |
ดี |
ปานกลาง |
การเคลือบแบบอโนไดซ์, ประสิทธิภาพสูง, การแยกกัลวานิก |
|
การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC) |
อ่อนไหวปานกลาง |
ไวสูง |
ความไวต่ำมาก |
ความไวต่ำมาก |
เลือก T7351/T851 อารมณ์หรือการป้องกัน cathodic |
|
การกัดกร่อนการขัดผิว |
ความไวต่ำมาก |
อ่อนไหวปานกลาง |
ความไวต่ำมาก |
ความไวต่ำมาก |
เลือกอารมณ์เฉพาะการเคลือบผิว |
|
การกัดกร่อนระหว่างเกรน |
ความไวต่ำมาก |
อ่อนไหวปานกลาง |
ความไวต่ำมาก |
ความไวต่ำมาก |
การควบคุมการรักษาความร้อน |
กลยุทธ์การป้องกันการกัดกร่อน:
การเลือกโลหะผสมและอารมณ์: ในการบินและอวกาศสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงอลูมิเนียมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูง (e . g ., t7351/t7451/t7651 สำหรับซีรีย์ 7xxx, t851 สำหรับซีรีย์ 8xxx) ความแข็งแกร่ง .
การรักษาพื้นผิว:
อโนไดซ์: วิธีการป้องกันที่พบได้บ่อยที่สุดและมีประสิทธิภาพสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวการตีเพิ่มการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอ . anodizing กรดโครมิก (CAA) หรือกรดซัลฟูริก anodizing (SAA) มักใช้ตามด้วยการปิดผนึก .}}}}
สารเคลือบผิว: ทำหน้าที่เป็นไพรเมอร์ที่ดีสำหรับสีหรือกาวโดยให้การป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติม .
ระบบการเคลือบประสิทธิภาพสูง: อีพ็อกซี่โพลียูรีเทนหรือการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนประสิทธิภาพสูงอื่น ๆ ถูกนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจงหรือรุนแรง .
การจัดการการกัดกร่อนของกัลวานิก: เมื่อสัมผัสกับโลหะที่เข้ากันไม่ได้ต้องมีมาตรการแยกอย่างเข้มงวด (E . g ., ปะเก็นที่ไม่ได้รับการเคลือบ
8. คุณสมบัติทางกายภาพสำหรับการออกแบบวิศวกรรม
คุณสมบัติทางกายภาพของอลูมิเนียมอัลลอยด์อวกาศการบินผ่านการปลอมแปลงเป็นข้อมูลอินพุตที่สำคัญในการออกแบบเครื่องบินส่งผลกระทบต่อน้ำหนักโครงสร้างประสิทธิภาพและความปลอดภัยของเครื่องบิน .
|
คุณสมบัติ |
2024- ค่า t351 |
7050- t7451 ค่า |
7075- ค่า t7351 |
2050- ค่า t851 |
การพิจารณาออกแบบ |
|
ความหนาแน่น |
2.78 g/cm³ |
2.80 g/cm³ |
2.81 g/cm³ |
2.68 g/cm³ |
การออกแบบที่มีน้ำหนักเบาศูนย์กลางของการควบคุมแรงโน้มถ่วง |
|
ช่วงการหลอมละลาย |
500-638 องศา |
477-635 องศา |
477-635 องศา |
505-645 องศา |
การบำบัดความร้อนและหน้าต่างเชื่อม |
|
การนำความร้อน |
121 W/m·K |
130 W/m·K |
130 W/m·K |
145 W/m·K |
การจัดการความร้อนการออกแบบการกระจายความร้อน |
|
การนำไฟฟ้า |
30% IACS |
33% IACS |
33% IACS |
38% IACS |
การนำไฟฟ้าการป้องกันฟ้าผ่า |
|
ความร้อนจำเพาะ |
900 j/kg · k |
960 j/kg · k |
960 j/kg · k |
920 J/kg · K |
ความเฉื่อยด้านความร้อนการคำนวณการตอบสนองต่อความร้อน |
|
การขยายตัวทางความร้อน (CTE) |
23.2 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
22.0 ×10⁻⁶/K |
การเปลี่ยนแปลงมิติเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการออกแบบการเชื่อมต่อ |
|
โมดูลัสของ Young |
73.1 เกรดเฉลี่ย |
71 เกรดเฉลี่ย |
71 เกรดเฉลี่ย |
74.5 เกรดเฉลี่ย |
การวิเคราะห์ความแข็งของโครงสร้างการเสียรูปและการสั่นสะเทือน |
|
อัตราส่วนของปัวซอง |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
พารามิเตอร์การวิเคราะห์โครงสร้าง |
|
ความสามารถในการทำให้หมาด ๆ |
ต่ำ |
ต่ำ |
ต่ำ |
ต่ำ |
การสั่นสะเทือนและการควบคุมเสียงรบกวน |
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ:
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักและความแข็งสูงสุดต่อน้ำหนัก: อลูมิเนียมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมเป็นศูนย์กลางในการบรรลุการให้อากาศยานที่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพโครงสร้างสูงด้วย Li-alloys (ซีรี่ส์ 8xxx) ที่ยอดเยี่ยมในเรื่องนี้ .}
การออกแบบความทนทานต่อความเสียหาย: นอกเหนือจากความแข็งแรงชิ้นส่วนการบินและอวกาศจัดลำดับความสำคัญของความทนทานต่อความเสียหายและประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าซึ่งต้องใช้วัสดุเพื่อดำเนินการอย่างปลอดภัยแม้จะมีข้อบกพร่องที่มีอยู่ . ธัญพืชที่ละเอียด
ช่วงอุณหภูมิการทำงาน: โลหะผสมอลูมิเนียมและอลูมิเนียมไม่ทนต่ออุณหภูมิสูงโดยทั่วไปจะ จำกัด อยู่ที่อุณหภูมิในการทำงานต่ำกว่า 120-150 องศา . สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงขึ้นโลหะผสมไทเทเนียมหรือวัสดุคอมโพสิตต้องพิจารณา .}
ความซับซ้อนในการผลิต: การตีลังกาการบินและอวกาศมีรูปร่างที่ซับซ้อนเรียกร้องความต้องการสูงมากสำหรับกระบวนการออกแบบตายและกระบวนการผลิตซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการปลอมหลายครั้งและการตัดเฉือนที่แม่นยำ .}
9. การประกันคุณภาพและการทดสอบ
การประกันคุณภาพและการทดสอบอลูมิเนียมอัลลอยด์อวกาศการตีพิมพ์การตีพิมพ์เป็นองค์ประกอบหลักของความปลอดภัยของอุตสาหกรรมการบินและต้องปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เข้มงวดที่สุดและข้อกำหนดของลูกค้า .
ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐาน:
การตรวจสอบย้อนกลับของวงจรชีวิตเต็มรูปแบบ: ทุกขั้นตอนจากการจัดหาวัตถุดิบไปจนถึงการจัดส่งขั้นสุดท้ายจะต้องมีบันทึกโดยละเอียดและเอกสารที่ตรวจสอบย้อนกลับรวมถึงจำนวนความร้อนวันที่ผลิตพารามิเตอร์กระบวนการผลการทดสอบ ฯลฯ .
การรับรองวัตถุดิบ:
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี (สเปกโตรมิเตอร์การปล่อยแสง, ICP) เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับ AMS, MIL, BAC และข้อมูลจำเพาะวัสดุการบินและอวกาศอื่น ๆ .
การตรวจสอบข้อบกพร่องภายใน: การทดสอบอัลตราโซนิก 100% (UT) เพื่อให้แน่ใจว่าบิลเล็ตนั้นปราศจากข้อบกพร่องในการคัดเลือกนักแสดงและการรวม .
การตรวจสอบกระบวนการปลอมแปลง:
การตรวจสอบและบันทึกอุณหภูมิเตาแบบเรียลไทม์อุณหภูมิการปลอมความดันปริมาณการเสียรูปอัตราการเสียรูปอุณหภูมิตายและพารามิเตอร์อื่น ๆ .}
การตรวจสอบแบบสุ่มในกระบวนการ/ออฟไลน์ของรูปร่างและขนาดเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดล่วงหน้าและการปลอมแปลงการปลอมแปลง .
การตรวจสอบกระบวนการบำบัดความร้อน:
การควบคุมที่แม่นยำและการบันทึกความสม่ำเสมอของอุณหภูมิเตาเผา (สอดคล้องกับ AMS 2750e Class 1), อุณหภูมิสื่อดับและความเข้มปั่นป่วนเวลาถ่ายโอนดับและพารามิเตอร์อื่น ๆ .}
การบันทึกและการวิเคราะห์อย่างต่อเนื่องของเส้นโค้งอุณหภูมิ/เวลา .
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี:
การตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีแบบแบทช์ใหม่ของการตีพิมพ์ครั้งสุดท้าย .
การทดสอบคุณสมบัติเชิงกล:
การทดสอบแรงดึง: ตัวอย่างที่ถ่ายในทิศทาง L, LT และ ST, ทดสอบอย่างเคร่งครัดสำหรับ UTS, YS, El ตามมาตรฐาน, มั่นใจได้ว่าค่าที่รับประกันขั้นต่ำจะตรงกับ .
การทดสอบความแข็ง: การวัดหลายจุดเพื่อประเมินความสม่ำเสมอและสัมพันธ์กับคุณสมบัติแรงดึง .
การทดสอบผลกระทบ: การทดสอบผลกระทบของ Charpy V-notch หากจำเป็น .}
การทดสอบความเหนียวแตกหัก: การทดสอบ K1C หรือ JIC สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการออกแบบการทนต่อความเสียหายของการบินและอวกาศ .
การทดสอบความเครียดการกัดกร่อน (SCC):
การตีความการบินและอวกาศแบบซีรี่ส์ 7xxx และ 8xxx ทั้งหมด (ยกเว้น T6) นั้นถูกบังคับให้ทดสอบความไวของ SCC (e . g ., การทดสอบ C-ring, ASTM G38/G39)
การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT):
การทดสอบอัลตราโซนิก (UT): การตรวจสอบข้อบกพร่องภายใน 100% สำหรับการตีพิมพ์ที่สำคัญทั้งหมด (ตามมาตรฐาน AMS 2154, Class AA หรือระดับ A AA หรือระดับ A) เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีความพรุนการรวมการ delaminations รอยแตก ฯลฯ .}
การทดสอบแบบเจาะ (PT): การตรวจสอบพื้นผิว 100% (ตามมาตรฐาน AMS 2644) เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องทำลายพื้นผิว .
การทดสอบปัจจุบัน Eddy (ET): ตรวจพบข้อบกพร่องของพื้นผิวและใกล้พื้นผิวเช่นเดียวกับความสม่ำเสมอของวัสดุ .}
การทดสอบรังสี (RT): การตรวจสอบ X-ray หรือ gamma-ray สำหรับบางพื้นที่เฉพาะ .
การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค:
การตรวจโลหะเพื่อประเมินขนาดของเมล็ด, ความต่อเนื่องของการไหลของเมล็ด, ระดับของการตกผลึก, การตกตะกอนสัณฐานวิทยาและการกระจายโดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะของขอบเขตของเมล็ดพืชตกตะกอนทำให้มั่นใจได้ว่าการปฏิบัติตามมาตรฐานการบินและอวกาศสำหรับโครงสร้างจุลภาค .}
การตรวจสอบมิติและคุณภาพพื้นผิว:
การวัดมิติ 3 มิติที่แม่นยำโดยใช้เครื่องวัดพิกัด (CMM) หรือการสแกนเลเซอร์เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของมิติและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตของรูปร่างที่ซับซ้อน .
ความหยาบผิวการตรวจสอบข้อบกพร่องทางสายตา .
มาตรฐานและการรับรอง:
ผู้ผลิตจะต้องเป็น AS9100 (ระบบการจัดการคุณภาพการบินและอวกาศ) ได้รับการรับรอง .
ผลิตภัณฑ์จะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานการบินและอวกาศที่เข้มงวดเช่น AMS (ข้อมูลจำเพาะวัสดุการบินและอวกาศ), MIL (ข้อกำหนดทางทหาร), BAC (บริษัท เครื่องบินโบอิ้ง), แอร์บัส, มาตรฐานการบินและอวกาศ SAE, ASTM, ฯลฯ .}
EN 10204 Type 3 . 1 หรือ 3.2 รายงานการทดสอบวัสดุสามารถจัดทำและการรับรองอิสระของบุคคลที่สามสามารถจัดเรียงตามคำขอของลูกค้า
10. แอปพลิเคชันและข้อควรพิจารณาการออกแบบ
อลูมิเนียมอัลลอยด์อวกาศการบินผ่านการปลอมแปลงเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในโครงสร้างเครื่องบินเนื่องจากการรวมกันของประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในบางส่วนที่มีข้อกำหนดขั้นสูงสุดสำหรับความแข็งแรงน้ำหนักความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย .}
พื้นที่แอปพลิเคชันหลัก:
โครงสร้างลำตัวของเครื่องบิน: กำแพงกั้น, การเชื่อมต่อ stringer, ผู้เข้าร่วมผิว, เฟรมประตูห้องโดยสาร, เฟรมหน้าต่างและโครงสร้างการรับน้ำหนักหลักอื่น ๆ .
โครงสร้างปีก: ซี่โครง, อุปกรณ์สปาร์, แทร็กแผ่นพับ, ส่วนประกอบ aileron, อุปกรณ์แนบเสา .
ระบบเกียร์เชื่อมโยงไปถึง: Struts Landing Gear Main, การเชื่อมโยง, ฮับล้อ, ส่วนประกอบเบรกและชิ้นส่วนโหลดสูงที่สำคัญอื่น ๆ .}
ส่วนประกอบเครื่องยนต์: การติดตั้งเครื่องยนต์, ไม้แขวน, รากใบพัดพัดลม (บางรุ่น), ดิสก์คอมเพรสเซอร์ (การออกแบบต้น) .
ส่วนประกอบเฮลิคอปเตอร์: ส่วนประกอบหัวโรเตอร์, ตัวส่งสัญญาณ, แท่งเชื่อมต่อ .
ระบบอาวุธ: โครงสร้างร่างกายขีปนาวุธส่วนประกอบตัวเรียกใช้งานวงเล็บเครื่องมือที่มีความแม่นยำ .
ดาวเทียมและยานอวกาศ: เฟรมโครงสร้าง, ตัวเชื่อมต่อ .
ข้อดีของการออกแบบ:
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักและความแข็งสูงสุดต่อน้ำหนัก: มีส่วนร่วมโดยตรงกับการลดน้ำหนักของเครื่องบินน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง .
ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูง: กระบวนการปลอมช่วยลดข้อบกพร่องในการคัดเลือกการคัดเลือกให้ชีวิตความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยมความทนทานต่อการแตกหักและการต่อต้านการกัดกร่อนของการกัดกร่อน
การรวมรูปร่างที่ซับซ้อน: Die Forging สามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนใกล้เน็ตการรวมฟังก์ชั่นหลายฟังก์ชั่นลดจำนวนชิ้นส่วนและค่าใช้จ่ายในการประกอบ .}
ประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม: สำคัญสำหรับส่วนประกอบที่ต้องโหลดซ้ำในเครื่องบิน .
ข้อ จำกัด ในการออกแบบ:
ราคาสูง: ต้นทุนวัตถุดิบต้นทุนการพัฒนาตายและต้นทุนการตัดเฉือนที่แม่นยำนั้นค่อนข้างสูง .
เวลาในการผลิต: การออกแบบตายการผลิตและการปลอมหลายครั้งและวัฏจักรการบำบัดความร้อนสำหรับการตีพิมพ์และอวกาศที่ซับซ้อนอาจมีความยาว .}
ข้อ จำกัด ขนาด: ขนาดการปลอมถูก จำกัด ด้วยน้ำหนักของอุปกรณ์ปลอม .
ความสามารถในการเชื่อมได้ไม่ดี: วิธีการเชื่อมฟิวชั่นแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปไม่ได้ใช้สำหรับโครงสร้างการรับน้ำหนักการบินและอวกาศหลัก .
ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง: อัลลอยอลูมิเนียมโดยทั่วไปจะไม่ทนต่ออุณหภูมิสูงโดยมีอุณหภูมิการทำงานที่ จำกัด ด้านล่าง 120-150 องศา .}
การพิจารณาทางเศรษฐกิจและความยั่งยืน:
มูลค่าวงจรชีวิตทั้งหมด: ถึงแม้ว่าค่าใช้จ่ายเริ่มต้นจะสูง แต่การปลอมแปลงการบินและอวกาศก็ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญตลอดวงจรชีวิตทั้งหมดของพวกเขาโดยการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบินความปลอดภัยอายุการใช้งานที่ขยายและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา .
ประสิทธิภาพการใช้วัสดุ: เทคโนโลยีการสร้างรูปแบบใกล้กับ Net ขั้นสูงและการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำช่วยลดขยะวัสดุ .}
ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: โลหะผสมอลูมิเนียมสามารถรีไซเคิลได้สูงสอดคล้องกับข้อกำหนดของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อความยั่งยืน .
เพิ่มความปลอดภัย: ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของการตีโต้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของการบินโดยตรงซึ่งเป็นค่าสูงสุดของพวกเขา .
ป้ายกำกับยอดนิยม: การบินอลูมิเนียมอัลลอย, ความต้องการการปลอมอลูมิเนียม, อลูมิเนียมปลอมตาย, การบำบัดความร้อนแบบอลูมิเนียมอลูมิเนียม, ภาพอลูมิเนียม, ราคาการปลอมอลูมิเนียม, ซัพพลายเออร์อลูมิเนียม
ส่งคำถาม








