航空航天铝合金材的热处理工艺课件
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T61、T761、T651、T7651 、T7351
T7651
形状复杂的大锻件、飞机主起落架闸门的连杆操 T1(T6)、T3(T73) 纵装置、机体构件、直升机悬翼夹头、起落 撬、弹射座椅导轨
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.2 铝合金在航天领域的应用
铝合金在 航天领域 运载火箭 上的应用， 主要有 7075、 20x4、 2219等， 如图4所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用 （1）飞机上不同部位应用的铝合金
表1 20世纪欧美国家铝合金在飞机不同部位的应用情况
飞机上不 同部位应 用的铝合 金主要有 2X24， 7X75， 7X5X等， 其合金牌 号及热处 理状态随 年代的变 化，如表
1所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
飞机的上翼结构、机体板梁凸缘、上面外板主翼 纵梁、机身加强件、龙骨梁、座椅导轨
飞机外翼梁、主起落架、前起落架动作筒、垂尾 接头
飞机机身、机翼蒙皮、中央翼结构件、翼梁、舱 壁、隔板、直升机舱板、起落架舱门
桁条
T7651、 T7451、 T73511 、T76511、T7452
T651、T7751、T6511、 T77511、T77 T74、T7452、T76511
均匀化处理
高强高韧铝合 金热处理工艺
固溶处理 时效处理
形变热处理
下面仅以高强高韧7xxx系铝合 金为例，以点代面，对航空航 天铝合金的热处理工艺进行简 要描述。
高强、良好的抗腐蚀性、优良的断裂 韧性
高强、高韧、好的抗疲劳性能和抗腐 蚀性能，具有良好的综合性能
高强度锻造铝合金，综合性能高，适 合于大截面产品
铸造和压力加工状态各向异性小、良 好的成形性、具有最低的临界冷 速率
主要用途
主要状态
飞机机身框架、机翼蒙皮、舱壁、桁条、加强筋 、肋、托架、起落架支承部件、座椅导轨
（3）第三代－高纯为基础，高强高韧 耐蚀；应用：歼10、枭龙、ARJ21 ….
（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
一、前言
随着航空航天工业的发展和其他材料技术的发展，铝材在性能、规格 方面面临历史上最严峻的挑战。铝合金的发展以结构的减重、高可靠 和长寿命为目标，主攻高强高韧耐蚀抗疲劳高综合性能、极端环境的 服役性能以及性能均匀、残余应力小的大规格高性能材料。这就需要 通过热处理工艺精确调控材料围观组织提高铝合金综合性能，满足航 空航天工业发展对材料的苛刻要求，其作用至观重要、不可或缺。
模 锻 件
预拉伸板7075
蒙皮板
锻件、大型整体壁板、大梁型材等。
一、前言
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、轰6、歼11、运8….
图4 运载火箭主要铝材分布示意图
三、热处理工艺在航空航天铝合金上的应用
航空航天领域主要应用高强高韧2xxx系和7xxx系铝合 金。为了满足飞机、运载火箭等对铝合金材料高强、高韧、 耐腐蚀、抗疲劳的要求，除了提高熔炼铸造技术，从源头上 保证铸锭质量，以及精密的加工技术外，还需要对铝合金进 行必要、精确的热处理。
T351、T4、T851
T31、T37、T87、T851、 T3511
T39 T3 H22 H32、H34、H112
续表 3 飞机用主要铝合金的特点、用途及状态
合金 牌号 7050
7150
7175
7475
7085
B93 пц
主要特点
高强、良好的断裂韧性和抗腐蚀性能 、淬火敏感性低
高强、优良的抗腐蚀性能、优良的断 裂韧性和抗疲劳性能
航空航天铝合金材的热 处理工艺
中色科技苏州分公司 李鹏辉 2011.4
1 前言
主要内容
2 铝合金在航空航天领域的应用
3 热处理工艺在航空航天铝合金上的应用
4 结束语
一、前言
航空航天铝合金主要指：
民用飞机
军用飞机
航天器
导弹武器
运载火箭
一、前言
典型的航空航天用铝合金产品
飞机用材中，铝材用量占 80%以上
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用 （4）ARJ21 飞机各部位采用的铝合金
图3 ARJ21支线客机主要铝合金分布示意图
我国的 ARJ21飞 机各部位 采用的铝 合金主要 包括7050T74， 7150-T77， 7055-T77，
2XXX-T3 等，如图3 所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
具有较高的室温强度和高温持久强度 ，热塑性好，无挤压效应，可焊 接，抗腐蚀性差
高强、高韧
高强、高韧、抗疲劳强度高
良好的抗腐蚀性能和延展性、密度小
中等强度、良好的耐蚀性和焊接性、 易于加工成形
飞机蒙皮、骨架、肋梁、螺旋桨元件等飞机结构 件
飞机蒙皮与结构件
飞机结构件 机身蒙皮 发动机过滤网 风扇叶片、储油箱
2.1 铝合金在航空领域的应用
（5）飞机上常用铝合金的特点、用途及状态
表 3 飞机用主要铝合金的特点、用途及状态
合金 牌号
1420
主要特点 密度小、抗蚀性好
主要用途
机身蒙皮和纵梁、座舱、油箱、舱口盖、地板、 翼肋、管道附件
主要状态
2024 2219
2324 2524 3003 5052
强度高，有一定耐蚀性，综合性能较 好
2.1 铝合金在航空领域的应用 （2）Boeing777客机所用先进铝合金
图1 Boeing777采用的先进铝合金
目前
Boeing7 77客机 所用的 主要先 进铝合 金主要 有7055T77，
7150T77，
2X24-T3 等，如 图1所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用
（3）客机A380所用先进铝合金 表2 铝合金在空中客机A380上的应用
飞机结构 飞机型号
A380
上翼面蒙皮
7055 7449
桁条
下翼面蒙皮
7085（后梁 ）
7040（前梁 ）
2024HDT
桁条 机身蒙皮 2026 6013_T78
桁条 5076
图2 空中客机A380所用主要材料
目前空客A380所用的主要 先进铝合金主要有70x5、 202Байду номын сангаас等，见图2及表2所示。
T7651
形状复杂的大锻件、飞机主起落架闸门的连杆操 T1(T6)、T3(T73) 纵装置、机体构件、直升机悬翼夹头、起落 撬、弹射座椅导轨
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.2 铝合金在航天领域的应用
铝合金在 航天领域 运载火箭 上的应用， 主要有 7075、 20x4、 2219等， 如图4所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用 （1）飞机上不同部位应用的铝合金
表1 20世纪欧美国家铝合金在飞机不同部位的应用情况
飞机上不 同部位应 用的铝合 金主要有 2X24， 7X75， 7X5X等， 其合金牌 号及热处 理状态随 年代的变 化，如表
1所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
飞机的上翼结构、机体板梁凸缘、上面外板主翼 纵梁、机身加强件、龙骨梁、座椅导轨
飞机外翼梁、主起落架、前起落架动作筒、垂尾 接头
飞机机身、机翼蒙皮、中央翼结构件、翼梁、舱 壁、隔板、直升机舱板、起落架舱门
桁条
T7651、 T7451、 T73511 、T76511、T7452
T651、T7751、T6511、 T77511、T77 T74、T7452、T76511
均匀化处理
高强高韧铝合 金热处理工艺
固溶处理 时效处理
形变热处理
下面仅以高强高韧7xxx系铝合 金为例，以点代面，对航空航 天铝合金的热处理工艺进行简 要描述。
高强、良好的抗腐蚀性、优良的断裂 韧性
高强、高韧、好的抗疲劳性能和抗腐 蚀性能，具有良好的综合性能
高强度锻造铝合金，综合性能高，适 合于大截面产品
铸造和压力加工状态各向异性小、良 好的成形性、具有最低的临界冷 速率
主要用途
主要状态
飞机机身框架、机翼蒙皮、舱壁、桁条、加强筋 、肋、托架、起落架支承部件、座椅导轨
（3）第三代－高纯为基础，高强高韧 耐蚀；应用：歼10、枭龙、ARJ21 ….
（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
一、前言
随着航空航天工业的发展和其他材料技术的发展，铝材在性能、规格 方面面临历史上最严峻的挑战。铝合金的发展以结构的减重、高可靠 和长寿命为目标，主攻高强高韧耐蚀抗疲劳高综合性能、极端环境的 服役性能以及性能均匀、残余应力小的大规格高性能材料。这就需要 通过热处理工艺精确调控材料围观组织提高铝合金综合性能，满足航 空航天工业发展对材料的苛刻要求，其作用至观重要、不可或缺。
模 锻 件
预拉伸板7075
蒙皮板
锻件、大型整体壁板、大梁型材等。
一、前言
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、轰6、歼11、运8….
图4 运载火箭主要铝材分布示意图
三、热处理工艺在航空航天铝合金上的应用
航空航天领域主要应用高强高韧2xxx系和7xxx系铝合 金。为了满足飞机、运载火箭等对铝合金材料高强、高韧、 耐腐蚀、抗疲劳的要求，除了提高熔炼铸造技术，从源头上 保证铸锭质量，以及精密的加工技术外，还需要对铝合金进 行必要、精确的热处理。
T351、T4、T851
T31、T37、T87、T851、 T3511
T39 T3 H22 H32、H34、H112
续表 3 飞机用主要铝合金的特点、用途及状态
合金 牌号 7050
7150
7175
7475
7085
B93 пц
主要特点
高强、良好的断裂韧性和抗腐蚀性能 、淬火敏感性低
高强、优良的抗腐蚀性能、优良的断 裂韧性和抗疲劳性能
航空航天铝合金材的热 处理工艺
中色科技苏州分公司 李鹏辉 2011.4
1 前言
主要内容
2 铝合金在航空航天领域的应用
3 热处理工艺在航空航天铝合金上的应用
4 结束语
一、前言
航空航天铝合金主要指：
民用飞机
军用飞机
航天器
导弹武器
运载火箭
一、前言
典型的航空航天用铝合金产品
飞机用材中，铝材用量占 80%以上
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用 （4）ARJ21 飞机各部位采用的铝合金
图3 ARJ21支线客机主要铝合金分布示意图
我国的 ARJ21飞 机各部位 采用的铝 合金主要 包括7050T74， 7150-T77， 7055-T77，
2XXX-T3 等，如图3 所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
具有较高的室温强度和高温持久强度 ，热塑性好，无挤压效应，可焊 接，抗腐蚀性差
高强、高韧
高强、高韧、抗疲劳强度高
良好的抗腐蚀性能和延展性、密度小
中等强度、良好的耐蚀性和焊接性、 易于加工成形
飞机蒙皮、骨架、肋梁、螺旋桨元件等飞机结构 件
飞机蒙皮与结构件
飞机结构件 机身蒙皮 发动机过滤网 风扇叶片、储油箱
2.1 铝合金在航空领域的应用
（5）飞机上常用铝合金的特点、用途及状态
表 3 飞机用主要铝合金的特点、用途及状态
合金 牌号
1420
主要特点 密度小、抗蚀性好
主要用途
机身蒙皮和纵梁、座舱、油箱、舱口盖、地板、 翼肋、管道附件
主要状态
2024 2219
2324 2524 3003 5052
强度高，有一定耐蚀性，综合性能较 好
2.1 铝合金在航空领域的应用 （2）Boeing777客机所用先进铝合金
图1 Boeing777采用的先进铝合金
目前
Boeing7 77客机 所用的 主要先 进铝合 金主要 有7055T77，
7150T77，
2X24-T3 等，如 图1所示。
二、铝合金在航空航天领域的应用
2.1 铝合金在航空领域的应用
（3）客机A380所用先进铝合金 表2 铝合金在空中客机A380上的应用
飞机结构 飞机型号
A380
上翼面蒙皮
7055 7449
桁条
下翼面蒙皮
7085（后梁 ）
7040（前梁 ）
2024HDT
桁条 机身蒙皮 2026 6013_T78
桁条 5076
图2 空中客机A380所用主要材料
目前空客A380所用的主要 先进铝合金主要有70x5、 202Байду номын сангаас等，见图2及表2所示。