항공 알루미늄 합금 소재 기술
알루미늄 합금의 최종 사용 시나리오는 전체 생산 공정과 직접적인 관련이 있으며 다양한 적용 시나리오는 생산 공정의 공정 제어, 즉 가공 공정에 따라 다릅니다.
01, 고강도 알루미늄 합금 압출 프로파일 생산 공정
고강도 알루미늄 합금은 응용 공정에서 주로 알루미늄 프로파일, 알루미늄 판, 3D 프린팅 분말 및 기타 형태의 다양한 형태를 갖습니다. 그중 알루미늄 합금 프로파일은 경량, 고강도 및 성숙한 용접 공정과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다.알류미늄프로파일은 항공우주 및 철도 운송 분야에서 대형 구조용 베어링 부품으로 널리 사용될 수 있습니다. 알루미늄 프로파일의 생산 공정은 주로 연속 인발 성형 공정을 채택하여 생산 효율성을 향상시키고 프리스트레스 방향을 개선하여 프로파일의 기계적 특성을 향상시킵니다. 알루미늄 프로파일의 압출 공정에서 다중 압출 사이클을 사용하는 연속 압출 방법에서는 인접한 두 압출 빌렛 사이에 인터페이스가 형성되어 프로파일의 인터페이스 확장 길이가 증가합니다. 왜냐하면 가로 용접이 크게 영향을 미치기 때문입니다. 알루미늄 프로파일의 수명이 단축되어 피로 수명이 급격히 감소합니다.
02, 열처리 공정
재료 구성비를 향상시키기 위한 알루미늄 합금 재료의 종합적인 성능은 생산 공정 제어의 공정 기술 매개변수에 따라 크게 달라지며, 적절한 열처리 방법은 알루미늄 합금 재료의 종합적인 성능에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 다양한 성능에 대해 알루미늄 합금의 요구 사항은 알루미늄 합금 재료의 종합적인 성능을 향상시키기 위해 적합한 열처리 기술을 개발해야 합니다.
알루미늄 합금을 처리하기 위해 고온 균질화 어닐링 공정을 사용하면 시효 강화상과 잔류 비평형상을 매트릭스에 최대한 고용할 수 있으며 균일한 분포로 고용 후 고용 농도를 증가시킬 수 있습니다. 노화강화 개선 효과. 동시에 대형 알루미늄 합금 단조품의 복합 열처리 공정, 즉 열간 변형, 중간 고온 균질화 및 고온 용체화 처리 공정에 따라 전체 열처리 공정 매개변수 설계를 통해 강도를 향상시키고 응력 부식 성능을 향상시킬 수 있습니다. .
일반적인알루미늄 합금 고체용체화 처리 공정은 기존 고용체 처리와 복합 고용체 처리의 두 가지 종류로 나뉘며, 그 중 복합 고용체 처리는 고용체 강화와 고온 사전 석출 처리를 의미합니다. 초기 잉곳 주조 단계에서 상온 처리와 저온 처리의 균질화 어닐링 공정은 전이 원소의 석출을 제어할 수 있으며 전이 원소는 재결정화에 대한 명백한 억제 효과를 가지며 이는 합금의 하부 구조 강화 효과를 향상시킬 수 있습니다. 어느 정도 합금의 파괴 인성과 응력 내식성을 향상시키고 재료의 이방성을 효과적으로 약화시킵니다.
고강도 알루미늄 합금의 열처리 시 시효 처리는 알루미늄 합금의 성능에 중요한 역할을 하며 시효 처리에는 피크 시효, 양극 시효 및 회귀 재노화의 세 가지 주요 형태가 있습니다. 시효 처리 개발의 목표는 알루미늄 합금의 강도, 인성, 내식성, 피로 저항성 및 기타 높은 종합 특성을 만드는 것입니다. 열처리 상태 개발은 T6 ~ T73 ~ T76 ~ T736 ~ T77 방향을 따릅니다. , 노화 처리는 피크 노화 발달에서 과시효로, 그리고 순차적인 발달을 위한 재노화 치료의 복귀로 이루어집니다.
노화 온도와 시간은 노화 강화 효과에 영향을 미칩니다. 다양한 노화 처리 공정은 알루미늄 합금의 인장 강도, 항복 강도, 연신율 및 입계 부식 등급에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이미 1989년에 알코아는 T77의 열처리 상태 이름으로 최초의 RRA 처리 공정 사양을 등록 및 선언했는데, 이는 열처리 공정 사양의 최초 산업적 적용이기도 하며, 이 공정 사양은 열처리 공정으로도 사용될 수 있다. 7150 알루미늄 합금에 대한 공정 운영 지침. 이 공정으로 생산된 7150 알루미늄 합금 후판 및 압출 부품은 C-17 군용 수송 항공기에 널리 사용됩니다. 중국에서는 T77 열처리 기술을 이용한 고성능 알루미늄 합금의 핵심기술이 아직 개발단계에 있으며 산업화되지 못하고 있다.
열처리 공정에는 변형 열처리도 포함되며, 변형 열처리는 열가소성 변형과 열처리 공정의 조합을 통해 이루어지며, 변형 열처리를 사용하면 전이 석출 단계의 분포와 내부 합금의 미세 구조를 개선하는 데 사용할 수 있습니다. , 합리적인 변형 열처리로 인해 알루미늄 합금은 더 높은 강도와 인성 및 내식성을 얻을 수 있습니다. 변형 열처리 공정은 1981년 초에 제안되었으며 주로 항공우주 구조용 합금에 사용됩니다. 변형 열처리는 7050 및 7475 합금의 기계적 특성을 향상시키는 데 명백한 영향을 미칩니다.
중국에는 알루미늄합금 열처리 공정이 100여종에 불과하며, 해외 370여종과는 아직 거리가 멀다. 선진국의 열처리 공정 개발을 강화하고 알루미늄합금 기초 열처리 기술의 거리를 단축해야 합니다.
03, 고강도 알루미늄 합금 3D 프린팅 공정
저비용, 고효율, 자동화된 고강도 알루미늄 합금 공정 기술의 개발이 항공우주 분야에서 주목을 받고 있으며, 현재 항공우주 분야에서는 대규모 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금 3D 프린팅 기술이 주목받고 있습니다. 3D 프린팅 기술은 중국의 유망 전략 기술로서 엔지니어링 응용 분야 개발에 중요한 역할을 합니다.
비록 항공우주 분야에서는알루미늄 합금많은 응용 분야가 있지만 티타늄 합금 및 복합 재료에 비해 실제 응용 공정에는 기계적 특성 및 내식성 응용 분야에서 160도 이상 노출되는 알루미늄 합금과 같은 특정 단점이 있으며 피로 특성이 저하됩니다. 시간이 지남에 따라 부드러워지고 노화됩니다. 따라서 극한의 작업 조건에서 알루미늄 합금의 전반적인 성능을 향상시키기 위해서는 많은 작업이 필요합니다.
3D 프린팅 기술의 지속적인 성숙을 통해 고강도 알루미늄 합금 분말의 개발도 계속되고 있으며 새로운 알루미늄 합금 재료가 계속해서 등장하여 성능면에서 새로운 최고치를 계속 갱신하고 있습니다. 예를 들어 Amaero와 호주 Monash University가 공동 개발한 새로운 유형의 알루미늄 합금인 Amaero HOT Al은 3D 프린팅 후 260°C에서 장기 안정성을 달성한 후 계속해서 열처리 및 시효 경화를 거칠 수 있습니다. 제어가 가능하고 매우 복잡한 형상의 알루미늄 합금의 지능형 제조 성능을 달성하기 위해 3D 프린팅 프로세스에 적응하는 상업용 고강도 알루미늄 합금 신소재의 개발이 미래 개발의 주요 추세가 되었습니다. 주로 항공우주 및 군사 분야에 사용되는 알루미늄 합금 3D 프린팅 개발 전망이 기대된다.
