铝合金在航空中的应用

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➢ 2024铝板 具有断裂韧度高， 疲劳裂纹扩展速 率低，是最常用 的飞机机身和机 翼下蒙皮材料。
01 航空铝合金材料的简介
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飞机上不同部位应用的铝合金主要分2系和7系两大类
超硬铝
• 7系列 例如常用的7075、7A09，
（铝锌镁铜合金）
• 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。
• 尚未系统开展高温用铝合金、新一代铝理合金等新型铝合金的研究 • 7085高强高碎透性材料及抗拉强度在700Mpa以上的超高强度铝合金还
缺乏研究
感
听
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
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（二）客机A380所用先进铝合金
目前空客A380所用的主要先进铝合金主要 有70x5、2024等，见图及表所示。
空中客机A380所用主要材料
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
（三）轰炸机B29所用先进铝合金
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➢ 7075铝板于 1943年开发成 功，是第一个 实际应用的 7xxx铝合金， 它被成功应用 与B-29轰炸机 上
01 航空铝合金材料的简介
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一、 • 比强度高、加工和成形性好、低成本以及可维修性好等优点
二、 • 广泛用于飞机主体结构材料，与航空武器装备的发展紧密相连
三、 • 与钛合金，复合材料等构成航空材料界的四大金刚
年代 1903-1919 1920-1949 1950-1969 1970-21世纪初 21世纪初至今
➢图为F-22“猛禽”战机； ➢该机前机身基本结构为铝合金
和复合材料结构 ➢雷达舱隔框、座舱区、前起落
架舱和F-1油箱。其中，铝合金 占前机身结构重量的一半。 ➢在机身结构中，铝合金的占比 达到了35% ➢到了后机身，除钛合金作为高 温耐热材料外，其余22%为铝 合金！
02 航空铝合金材料的发展状况
机体材料结构 木、布
铝合金、钢 铝合金、钛合金、钢 铝合金、钛合金、钢、复合材料 复合材料、铝合金、钛合金、钢
01 航空铝合金材料的简介
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铝合金是航天装备的主要结构材料，一代铝合金一代高新技 术装备，历经5代发展，推动了航空航天技术的发展
（1）第一代－时效硬化高静强度；应用：运5、轰 5……
（2）第二代－过时效热处理高强耐蚀；应用：运6、
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（六）“7055合金”的研发对于航空工业的发展有着重大意义
航空铝材方面，我国的技术相对薄 弱
而第四代新型超高强铝合金“7055 合金”的研发使得国家摆脱了依赖 进口的不利局面。
这种合金主要应用于四代机的前机 身及C919大型客机外翼上壁板。
C919大量采用了常规高性能铝合金材料，比如7X49，7055，7075 等，铝合金材料占比约70%
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
（四）F-18上所用的7050型铝合金
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11
7050铝板是在 7075铝合金的 基础上研发而 成，从而得到 了更好的强度、 抗剥落腐蚀和 抗应力腐蚀的 综合性能，被 应用与F-18飞 机的抗压构件。
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
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（五）在军用飞机上铝合金材料的使用仍占有较高比重
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飞机上不同部位应用的铝合金主要分2系和7系两大类
硬铝 （镁铝铜合金）
• 2系列运用最为广泛 例如 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。
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
（一）Boeing777客机所用先进铝合金
Boeing777客机所用的主要先进铝合金主要 有7055-T77，7150-T77，2X24-T3等，如图 所示。
轰6、歼11、运8….
屈 服
（3）第三代－高纯为基础，高强高韧耐蚀；应用：
强
歼10、枭龙、ARJ21 ….
度
（4）第四代－以精确控制多尺度第二相为基础－超
强高韧耐蚀抗疲劳铝合金；应用：ARJ21、大运
机…
（5）正在研发第五代－具有高淬透性的高综合性能 铝合金。应用：大型运载工具等
01 航空铝合金材料的简介
航空铝合金材料的 应用
目录页
CONTENTS PAGE
1.航空铝合金材料的简介
2.铝合金在航空航天领域的应用实例 3.航空铝合金材料的发展状况
01 航空铝合金材料的简介
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铝合金
工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料 密度小（接近2.7克/立方厘米，约为铁的1/3） 强度高.经过一定程度的冷加工可强化基体强度 高的热导率，电导率 高的耐腐蚀性 优异的机加工性能 在航空、航天、机械制造、船舶工业中已大量应用。
03 航空铝合金材料的发展状况
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国内高性能铝合金的研发起步较晚，较发达国家相比还存在许 多不足
一、品种规格不全，质量不稳定
• 7050只研究过板材和丝材，7150只研究了小型锻件，7015只研究了板 材，7055只研究了锻件 工程化生产的标准体系不完善 工艺规程执行 不严格导致质量不稳定。
二、新型铝合金的研究储备严重不足