
يموت طيران سبيكة الألومنيوم أجزاء مزورة
تشير مخفوفي الفضاء من سبائك الألومنيوم إلى المهرجانات التي تم إنتاجها من خلال عمليات التزوير التي تمثل مواد سبيكة الألومنيوم ، والتي تم تصميمها على وجه التحديد للتطبيقات في صناعة الطيران. تتميز هذه الممارسات بأبعادها الدقيقة ، والخصائص الميكانيكية العالية ، ومقاومة التآكل الممتازة.
1. نظرة عامة على المواد وعملية التصنيع
تعد أجزاء من سبائك الألومنيوم مكونًا من مكونات هيكلية مهمة في صناعة الطيران ، والتي تشتهر بنسبة القوة إلى الوزن الاستثنائية ، والموثوقية العالية ، وأداء التعب الممتاز ، ومقاومة التأثير. يتم تصنيع هذه المكونات من خلال عمليات التزوير التي يتم التحكم فيها بدقة ، مما يزيد من مزايا سبائك الألومنيوم الفضائية عالية الأداء (مثل سلسلة 2XXX و 7XXX). تقوم عملية التزوير بتحسين الحبوب الداخلية للمادة ، وتضرب هيكلها ، وتنشئ خطوط تدفق الحبوب المستمرة التي تتوافق بشكل وثيق مع هندسة الجزء ، وبالتالي تعزيز قدرة حمل الحمل وسلامة الأجزاء تحت الأحمال المعقدة.
درجات سبيكة الألمنيوم الشائعة وخصائصها:سلسلة 2xxx (نظام Cu-MG):
الدرجات النموذجية: 2014, 2024, 2618.
صفات: القوة العالية ، أداء التعب الممتاز ، صلابة كسر جيد. 2024 هي واحدة من الدرجات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. 2618 سبيكة تحافظ على قوة جيدة في درجات حرارة مرتفعة.
عناصر السبائك الأولية: النحاس (Cu) ، المغنيسيوم (Mg) ، المنجنيز (MN).
سلسلة 7xxx (نظام Al-Zn-Mg-Cu):
الدرجات النموذجية: 7050, 7075, 7475.
صفات: قوة عالية للغاية ، قوة عالية العائد ، أقوى سبائك الألومنيوم في تطبيقات الفضاء. يوفر 7050 و 7475 صلابة كسر أفضل ومقاومة تكسير تآكل الإجهاد (SCC) من 7075 مع الحفاظ على قوة عالية.
عناصر السبائك الأولية: الزنك (Zn) ، المغنيسيوم (Mg) ، النحاس (Cu) ، الكروم (Cr) أو الزركونيوم (Zr).
سلسلة 8xxx (نظام Al-Li):
الدرجات النموذجية: 2099, 2195, 2050.
صفات: سبائك الفضاء الجوي من الجيل التالي ذات الكثافة المنخفضة والمعامل العليا ، مما يؤدي إلى تحسين نسب القوة إلى الوزن والتصلب إلى الوزن بشكل كبير ، مع الحفاظ على أداء التعب الممتاز والتسامح مع الأضرار.
عناصر السبائك الأولية: الليثيوم (LI) ، النحاس (Cu) ، المغنيسيوم (Mg) ، الزنك (Zn).
مادة قاعدة:
الألومنيوم (AL): التوازن
الشوائب التي تسيطر عليها:
يتم الحفاظ على السيطرة الصارمة على عناصر الشوائب مثل الحديد (FE) والسيليكون (SI) لضمان نظافة معدنية عالية ، مما يمنع تكوين المركبات الضارة بين الأمواج ، وبالتالي تحسين الخصائص الميكانيكية وتحمل الأضرار.
عملية التصنيع (لمخارب موت الفضاء الفريسي): عملية الإنتاج الخاصة بـ Aerospace Die Sofressing صارمة للغاية ومعقدة ، وتتطلب تحكمًا دقيقًا في كل مرحلة لضمان أعلى جودة وموثوقية المنتجات ، وتلبية المعايير الصارمة لصناعة الطيران.
اختيار المواد الخام وشهادة:
يتم اختيار بيليتات تزوير الفضاء الجوي. يجب تزويد جميع المواد الخام بتوثيق كامل للتتبع ، بما في ذلك عدد الحرارة ، والتكوين الكيميائي ، وحجم الحبوب الداخلية ، وتقارير التفتيش بالموجات فوق الصوتية ، إلخ.
يضمن تحليل التركيب الكيميائي الصارم الامتثال لمعايير الطيران مثل AMS ، MIL ، BAC ، ASTM.
القطع والمعالجة المسبقة:
يتم حساب المليارات بدقة وقطعها وفقًا للشكل الهندسي المعقد ومتطلبات الأبعاد النهائية للجزء. قد يشارك علاج ما قبل الحرارة لتحسين اللدونة البليت.
التدفئة:
يتم تسخين البليتات بدقة في أفران التزوير المتقدمة مع توحيد درجات الحرارة العالية للغاية. يجب أن يتوافق توحيد درجة حرارة الفرن لمعايير AMS 2750E من الفئة 1 أو 2 لمنع ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو التسخين. غالبًا ما يتم إجراء عملية التدفئة تحت جو خامل أو بحماية خاصة للطلاء لتقليل الأكسدة.
يموت تشكيل تزوير:
يتم تنفيذ تزوير تمرير متعدد التمرير باستخدام مكابس هيدروليكية كبيرة أو تزوير المطارق. تُستخدم تقنيات محاكاة CAE المتقدمة (على سبيل المثال ، تشوه) في تصميم الموت للتنبؤ بدقة بتدفق المعادن ، مما يضمن محاذاة خطوط تدفق الحبوب مع اتجاهات الإجهاد الرئيسية للجزء ، وتجنب الطيات ، أو التعبئة غير المكتملة ، أو تدفق الحبوب المستعرض.
ما قبل الفوز ، وتزوير ، وتزوير الدقة: يتضمن عادة خطوات معقدة من الفائض المسبق (إعداد فارغ تقريبي) ، وإنهاء التزوير (تشكيل دقيق) ، وتزوير الدقة (عالية الدقة ، تشكيل شبه الشبكة). كل خطوة تتحكم بدقة في مبلغ التشوه ، ومعدل التشوه ، ودرجة الحرارة لتحسين التركيب الداخلي.
القطع واللكم:
بعد التزوير ، تتم إزالة الفائض الزائد حول محيط التزوير. بالنسبة للأجزاء ذات التجاويف أو الثقوب الداخلية ، قد تكون هناك حاجة إلى عمليات اللكم.
المعالجة الحرارية:
حل المعالجة الحرارية: يتم تنفيذها في درجة حرارة ووقت يتم التحكم فيها بدقة لضمان حل كامل لعناصر صناعة السبائك. توحيد درجة الحرارة (± 3 درجة) ووقت نقل التبريد (عادة أقل من 15 ثانية) أمر بالغ الأهمية.
التبريد: التبريد السريع من درجة حرارة حل محلول ، عادة عن طريق تبريد الماء أو تبريد البوليمر. بالنسبة للأجزاء الكبيرة الحجم أو المعقدة على شكل معقدة ، يمكن استخدام التبريد المتأخر أو التبريد المتأخر لتقليل الإجهاد المتبقي أو التشويه.
علاج شيخوخة: يتم تنفيذ الشيخوخة الاصطناعية ذات المرحلة الواحدة أو متعددة المراحل وفقًا لمتطلبات الأداء النهائي ومتطلبات الأداء النهائي.
T6 مزاج: يوفر أقصى قوة.
T73/T7351/T7451/T7651 Empers: بالنسبة لسلسلة 7xxx ، يتم استخدام الإفراط في تحسين مقاومة تكسير التآكل (SCC) وتآكل التقشير ، وهو مطلب إلزامي لتطبيقات الطيران.
تخفيف الإجهاد:
بعد المعالجة الحرارية ، تتعرض المُخافق عادةً لتخفيف الإجهاد الشد أو الضغط (على سبيل المثال ، سلسلة TXX51) لتقليل الإجهاد المتبقي بشكل كبير ، وتقليل تشويه الآلات اللاحقة ، وتحسين الاستقرار الأبعاد.
الانتهاء والتفتيش:
Deburring ، peening اللقطة (يحسن أداء التعب السطحي) ، وفحص جودة السطح ، وفحص الأبعاد.
يتم إجراء اختبارات شاملة غير تدمير واختبارات خاصية الميكانيكية لضمان امتثال المنتج مع معايير الفضاء.
2. الخصائص الميكانيكية لأجزاء ميكانيكية من سبيكة الألومنيوم يموت أجزاء تزوير
تعد الخصائص الميكانيكية لأجزاء التزوير الميكانيكية لسبائك الألومنيوم مفتاحًا لاستخدامها على نطاق واسع في صناعة الطيران. هذه الخصائص لها قيم محددة صارمة في اتجاهات الطولية (L) ، والمستعرضة (LT) ، واتجاهات القصيرة القصيرة (ST) لضمان التحكم الفعال في تباين الخواص.
|
نوع الخاصية |
2024- T351 القيمة النموذجية |
7050- T7451 القيمة النموذجية |
7075- T7351 قيمة نموذجية |
2050- T851 قيمة نموذجية |
اتجاه الاختبار |
معيار |
|
قوة الشد النهائية (UTS) |
440-480 mpa |
500-540 mpa |
480-520 mpa |
550-590 mpa |
L/LT/ST |
ASTM B557 |
|
قوة العائد (0. 2 ٪ ys) |
300-330 mpa |
450-490 mpa |
410-450 mpa |
510-550 mpa |
L/LT/ST |
ASTM B557 |
|
استطالة (2 بوصة) |
10-18% |
8-14% |
10-15% |
8-12% |
L/LT/ST |
ASTM B557 |
|
برينيل صلابة |
120-135 hb |
145-160 hb |
135-150 hb |
165-180 hb |
N/A |
ASTM E10 |
|
قوة التعب (10⁷ دورات) |
140-160 mpa |
150-180 mpa |
140-170 mpa |
170-200 mpa |
N/A |
ASTM E466 |
|
كسر صلابة K1C |
30-40 mpa موضع |
35-45 mpa موضع |
28-35 mpa موضع |
30-40 mpa موضع |
N/A |
ASTM E399 |
|
قوة القص |
270-300 mpa |
300-330 mpa |
280-310 mpa |
320-350 mpa |
N/A |
ASTM B769 |
|
معامل يونغ |
73.1 GPA |
71 GPA |
71 GPA |
74.5 GPA |
N/A |
ASTM E111 |
توحيد الممتلكات والتباين:
تتمتع الفضاء بالفضاء المموهة المتطلبات الصارمة لتوحيد الممتلكات وتباين الخواص. من خلال عمليات التزوير المتقدمة وتصميم الموت ، يمكن التحكم في تدفق الحبوب بدقة لتحقيق الخصائص المثلى في اتجاهات التحميل الحرجة.
عادةً ما تحدد معايير الفضاء الجوي القيم المضمونة الحد الأدنى للخصائص الميكانيكية في اتجاهات L و LT و ST ، مما يضمن أن الجزء لديه قوة وصباقة كافية في جميع التوجهات.
3. الخصائص المجهرية
تعد البنية المجهرية للاشتعال الفضاء من سبيكة الألومنيوم الضمان الأساسي لقوتها العالية ، والمتانة ، وأداء التعب ، والتسامح مع الأضرار.
ميزات microstructural الرئيسية:
بنية الحبوب المكررة والموحدة والكثيفة:
تنهار عملية التزوير تمامًا من الحبوب الخشنة الصبغة ، وتشكل الحبوب الناعمة والموحدة والكثيفة التي تم إعادة بلورتها ، والقضاء على عيوب الصب مثل المسامية والانكماش. عادة ما يتم التحكم في متوسط حجم الحبوب بشكل صارم ضمن نطاق محدد لتحسين الخواص الميكانيكية الكلية.
تشتت التشتتات التي تشكلت عن عناصر صناعة السبائك مثل CR و MN و ZR (في بعض الدرجات) حدود الحبوب بشكل فعال ، مما يمنع نمو الحبوب المفرط وإعادة التبلور.
تدفق الحبوب المستمر يتوافق بشكل كبير مع شكل الجزء:
هذه هي الميزة الأساسية لممزحات يموت الفضاء. نظرًا لأن المعادن تتدفق بشكل بلفيس داخل تجويف الموت ، فإن حبوبه ممدود وتشكل خطوط تدفق ليفية مستمرة تتوافق بشكل وثيق مع الهياكل الخارجية والداخلية المعقدة للجزء.
يتوافق تدفق الحبوب هذا مع اتجاه الإجهاد الأساسي للجزء في ظل ظروف التشغيل الفعلية ينقل الأحمال بشكل فعال ، مما يؤدي بشكل كبير إلى تحسين أداء التعب للجزء ، وتأثير صلابة ، وصياغة الكسر ، ومقاومة تكسير التآكل في التآكل في المناطق الحرجة (على سبيل المثال ، الزوايا ، وفتحات الاتصال ، ومتغيرات متشابهة).
السيطرة الدقيقة في تعزيز المراحل (رواسب):
بعد حلول المعالجة الحرارية والشيخوخة متعددة المراحل ، ترسب مراحل التعزيز (على سبيل المثال ، al₂cumg ، mgzn₂) بشكل موحد في مصفوفة الألومنيوم مع الحجم الأمثل ، التشكل ، والتوزيع.
بالنسبة لسلسلة 7xxx ، تهدف علاجات الشيخوخة (على سبيل المثال ، T73 ، T74 ، T76) إلى تحسين تكسير تآكل الإجهاد بشكل فعال (SCC) ومقاومة التآكل من خلال السيطرة على نوع الرواسب ومورفولوجيا رواسب حدود الحبوب (الخدوش ، التآكل) ، حتى على حساب بعض قوة الذروة.
نظافة معدنية عالية:
تتجنب السيطرة الصارمة على عناصر الشوائب مثل الحديد (FE) والسيليكون (SI) تشكيل مركبات خشنة ومتداخلات هش ، وبالتالي ضمان صلابة المادة ، وحياة التعب ، والتسامح مع الأضرار. عادة ما تتطلب مخفوطات الطيران مستويات منخفضة للغاية من الادراج غير المعدنية.
4. مواصفات الأبعاد والتحمل
عادة ما تتطلب التمارين من سبيكة الفضاء من سبيكة الألومنيوم أن تحمل دقة عالية وذات أبعاد صارمة لتقليل الآلات اللاحقة ، مما يقلل من التكاليف وأوقات الرصاص.
|
المعلمة |
نطاق الحجم النموذجي |
تسامح مع تزوير الفضاء (على سبيل المثال ، AMS 2770) |
دقة التسامح مع الآلات |
طريقة الاختبار |
|
بُعد مظروف ماكس |
100 - 3000 مم |
± 0. 5 ٪ أو ± 1.5 مم |
± {{0}}. 02 - ± 0.2 مم |
مسح CMM/Laser |
|
سماكة جدار دقيقة |
3 - 100 مم |
± 0. 8 مم |
± {{0}}. 1 - ± 0.3 مم |
CMM/مقياس سمك |
|
نطاق الوزن |
0. 1 - 500 kg |
±3% |
N/A |
مقياس إلكتروني |
|
خشونة السطح (مزورة) |
ra 6. 3 - 25 μm |
N/A |
ra 0. 8 - 6. 3 ميكرون |
المقياس |
|
تسطيح |
N/A |
0. 25 مم/100 مم |
0. 05 مم/100 مم |
مقياس التسطيح/CMM |
|
عمودية |
N/A |
0. 25 درجة |
0. 05 درجة |
زاوية مقياس/CMM |
القدرة على التخصيص:
عادةً ما يتم تخصيص الممارسات المميتة الفضائية بشكل كبير ، مصممة وإنتاجها على أساس النماذج ثلاثية الأبعاد (ملفات CAD) ورسومات هندسية مفصلة توفرها الشركات المصنعة للطائرات.
تمتلك الشركات المصنعة قدرات كاملة من تصميم الموت ، وتزوير ، والمعالجة الحرارية ، وتخفيف الإجهاد إلى تصنيع الدقة النهائية والمعالجة السطحية.
5. ترميح مزاج وخيارات المعالجة الحرارية
تعتمد خصائص سبائك الألومنيوم الفضائية تمامًا على المعالجة الحرارية الدقيقة. تحتوي معايير الفضاء الجوي على لوائح صارمة للغاية لعملية معالجة الحرارة.
|
رمز المزاج |
وصف العملية |
التطبيقات النموذجية |
الخصائص الرئيسية |
|
O |
الصلب تماما ، خففة |
حالة وسيطة قبل مزيد من المعالجة |
الحد الأقصى ليونة ، سهل للعمل البارد |
|
T3/T351 |
الحل المعالج بالحرارة ، عمل بارد ، عمري بشكل طبيعي ، تمتد الإجهاد الممتدة |
سلسلة 2xxx ، قوة عالية ، تحمل أضرار عالية |
قوة عالية ، صلابة جيدة ، انخفاض الإجهاد المتبقي |
|
T4 |
الحل المعالجة بالحرارة ، ثم بطبيعة الحال |
التطبيقات لا تتطلب أقصى قوة ، ليونة جيدة |
قوة معتدلة ، تستخدم للأجزاء التي تتطلب قابلية تشكيل عالية |
|
T6/T651 |
الحل المعالج بالحرارة ، المسنين مصطنعًا ، تمتد الإجهاد الممتدة |
6xxx Series General High Strength ، 7xxx Series أعلى قوة (ولكن SCC حساسة) |
قوة عالية ، صلابة عالية ، إجهاد متبقي منخفض |
|
T73/T7351 |
المحلول معالجة الحرارة ، مفرطة في الإجهاد الممتدة |
سلسلة 7xxx ، مقاومة عالية SCC ، تحمل أضرار عالية |
قوة عالية ، مقاومة SCC المثلى ، الضغط المتبقي المنخفض |
|
T74/T7451 |
المحلول معالجة الحرارة ، مفرطة في الإجهاد الممتدة |
سلسلة 7xxx ، مقاومة أفضل SCC من T6 ، أقل من T73 ، قوة أعلى من T73 |
SCC جيدة ومقاومة التقشير ، قوة عالية |
|
T76/T7651 |
المحلول معالجة الحرارة ، مفرطة في الإجهاد الممتدة |
سلسلة 7xxx ، مقاومة تقشير أفضل من T73 ، مقاومة SCC المعتدلة |
مقاومة التقشير الجيدة ، قوة عالية |
|
T8/T851 |
الحل المعالج بالحرارة ، عمل بارد ، عمري مصطنع ، تمتد الإجهاد الممتدة |
2xxx سلسلة li-alloys ، أعلى قوة ومعامل |
القوة النهائية والتصلب ، الضغط المتبقي المنخفض |
إرشادات اختيار المزاج:
سلسلة 2xxx: غالبًا ما يتم اختياره في T351 (على سبيل المثال ، 2024) أو T851 (على سبيل المثال ، 2050 ، 2099) يحقق أداءً ممتازًا في التعب والتسامح مع الأضرار.
سلسلة 7xxx: اعتمادًا على متطلبات تكسير تآكل الإجهاد (SCC) وتآكل التقشير ، يتم اختيار T7351 أو T7451 أو T7651 ، مما يضحى ببعض قوة الذروة لضمان الموثوقية على المدى الطويل. نادراً ما يتم استخدام 7075 في مزاج T6 مباشرة لهياكل الحمل الأولية للفضاء.
6. خصائص التصنيع والتصنيع
عادة ما تتطلب مساحات سبيكة الألومنيوم الفطرية عادةً تصنيعًا واسع النطاق لتحقيق الأشكال الهندسية المعقدة ودقة الأبعاد العالية للجزء النهائي.
|
عملية |
مادة الأداة |
المعلمات الموصى بها |
تعليقات |
|
تحول |
كربيد ، أدوات PCD |
vc {{0}} m/min ، f =0. 1-1. 0 mm/rev |
السرعة العالية ، تغذية عالية ، تبريد واسع ، حافة مضادة للبناء |
|
الطحن |
كربيد ، أدوات PCD |
vc =300-1500 m/min ، fz =0. 08-0. 5 مم |
المغزل عالي السرعة ، آلة عالية السيدة ، الانتباه إلى إخلاء الرقائق ، الآلات متعددة المحاور |
|
حفر |
كربيد ، HSS المطلية |
vc =50-200 m/min ، f =0. 05-0. 3 mm/rev |
تدريبات مخصصة ، مفضلة من خلال التبرد ، تحمل الثقب الصارم |
|
التنصت |
HSS-E-PM |
vc =10-30 m/min |
سائل قطع الجودة ، يمنع تمزيق الخيط ، دقة عالية الأبعاد مطلوبة |
|
اللحام |
لحام الانصهار غير موصى به |
سلسلة 2xxx/7xxx لها قابلية لحام الانصهار ، عرضة للتكسير وفقدان القوة |
أجزاء الفضاء الجوي تعطي الأولوية للانضمام الميكانيكي أو FSW ؛ لحام إصلاح علاج ما بعد الحرارة أمر نادر الحدوث |
|
المعالجة السطحية |
أنود ، طلاء التحويل ، تسديدة |
الأنود (حمض الكبريتيك/حمض الكروم) ، مناسب لحماية التآكل والتصاق الطلاء |
يطلق النار على تسوية حياة التعب ، أنظمة الطلاء المتنوعة |
إرشادات التصنيع:
القابلية للآلات: تتمتع الممارسات الممتازة من سبيكة الألمنيوم بالفضاء بشكل عام ، لكن الدرجات عالية القوة (على سبيل المثال ، 7xxx ، سلسلة 8xxx) تتطلب قوى قطع أعلى ، وتتطلب أدوات آلية عالية الصلاحية وأدوات القطع المتخصصة. تعدد المحاور الشائعة.
إدارة الإجهاد المتبقية: المُمجرات ، وخاصة بعد التبريد ، لديها ضغوط متبقية داخلية. غالبًا ما تستخدم أجزاء الفضاء Aerospace مزاج TXX51 (شد الإجهاد). أثناء الآلات ، يجب استخدام استراتيجيات مثل القطع المتماثل والقطع الطبقات ، والنظر في الآلات الخشنة بعد المعالجة الحرارية ، ثم تخفيف الإجهاد ، تليها الآلات الدقيقة.
قابلية اللحام: نادراً ما يستخدم اللحام التقليدي للانصهار في مكونات سبيكة الألمنيوم الحاملة للفضاء. وهي تعتمد في المقام الأول على الانضمام الميكانيكي (على سبيل المثال ، مثبتات Hi-Lok ، التثبيت) أو تقنيات اللحام في الحالة الصلبة (على سبيل المثال ، اللحام بالاحتكاك ، لحام الاحتكاك FSW) ، وعادة ما يتطلب اللحام المعالجة الحرارية المترجمة لاستعادة الخصائص.
ضبط الجودة: التفتيش الصارم في العملية وخارجها للأبعاد ، التحمل الهندسي ، خشونة السطح ، والعيوب أثناء الآلات.
7. أنظمة مقاومة وحماية التآكل
تعد مقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم الفضائية أحد مؤشرات الأداء الهامة ، خاصة بالنظر إلى مقاومتها لتكسير تآكل الإجهاد (SCC) وتآكل التقشير في بيئات مختلفة.
|
نوع التآكل |
سلسلة 2xxx (T351) |
7075 (T6) |
7075 (T7351) |
2050 (T851) |
نظام الحماية |
|
التآكل الجوي |
جيد |
جيد |
ممتاز |
جيد |
التنفس ، أو لا حاجة إلى حماية خاصة |
|
تآكل مياه البحر |
معتدل |
معتدل |
جيد |
معتدل |
الطلاء ، الطلاء عالي الأداء ، العزلة الجلفانية |
|
تكسير تآكل الإجهاد (SCC) |
حساسة بشكل معتدل |
حساسة للغاية |
حساسية منخفضة جدا |
حساسية منخفضة جدا |
حدد مزاج T7351/T851 أو حماية الكاثودية |
|
تآكل التقشير |
حساسية منخفضة جدا |
حساسة بشكل معتدل |
حساسية منخفضة جدا |
حساسية منخفضة جدا |
حدد مزاج معين ، طلاء السطح |
|
التآكل بين الحبيبية |
حساسية منخفضة جدا |
حساسة بشكل معتدل |
حساسية منخفضة جدا |
حساسية منخفضة جدا |
التحكم في المعالجة الحرارية |
استراتيجيات حماية التآكل:
سبيكة ومزاج اختيار: في الفضاء ، لسبائك الألومنيوم عالية القوة ، الإفراط في الإفراط في الإفراط في الإفراط (على سبيل المثال ، T7351/T7451/T7651 لسلسلة 7xxx ، T851 لسلسلة 8xxx) مع ارتفاع SCC ومقاومة التآكل تقشير عادةً إلزامية ، حتى على حساب بعض القوة الذروة.
المعالجة السطحية:
الأنود: طريقة الحماية الأكثر شيوعًا وفعالية ، وتشكيل فيلم أكسيد كثيف على سطح التزوير ، وتعزيز التآكل ومقاومة التآكل. يتم استخدام أنوود حمض الكروم (CAA) أو أنوود حمض الكبريتيك (SAA) بشكل شائع ، يليه الختم.
الطلاء التحويل الكيميائي: بمثابة الاشعال الجيد للدهانات أو المواد اللاصقة ، مما يوفر حماية إضافية للتآكل.
أنظمة الطلاء عالية الأداء: يتم تطبيق الايبوكسي أو البولي يوريثان أو غيرها من الطلاءات عالية الأداء المضادة للتآكل في بيئات محددة أو قاسية.
إدارة التآكل الجلفاني: عندما تكون على اتصال مع المعادن غير المتوافقة ، يجب أن تؤخذ مقاييس العزلة الصارمة (على سبيل المثال ، حشيات غير موصوفة ، الطلاء العازلة ، مواد مانعة للتسرب) لمنع التآكل الجلفاني.
8. الخصائص الفيزيائية للتصميم الهندسي
الخصائص الفيزيائية لممزحات الفضاء الفضائية من سبيكة الألمنيوم هي بيانات إدخال مهمة في تصميم الطائرات ، مما يؤثر على الوزن الهيكلي للطائرة والأداء والسلامة.
|
ملكية |
2024- قيمة T351 |
7050- t7451 قيمة |
7075- قيمة T7351 |
2050- قيمة T851 |
تصميم التصميم |
|
كثافة |
2.78 جم/سم |
2.80 جم/سم |
2.81 جم/سم |
2.68 جم/سم |
تصميم خفيف الوزن ، مركز التحكم في الجاذبية |
|
نطاق ذوبان |
500-638 درجة |
477-635 درجة |
477-635 درجة |
505-645 درجة |
معالجة الحرارة ونافذة اللحام |
|
الموصلية الحرارية |
121 W/m·K |
130 W/m·K |
130 W/m·K |
145 W/m·K |
الإدارة الحرارية ، تصميم تبديد الحرارة |
|
الموصلية الكهربائية |
30 ٪ IACS |
33 ٪ IACS |
33 ٪ IACS |
38 ٪ IACS |
الموصلية الكهربائية ، حماية الضربة الصاعقة |
|
حرارة محددة |
900 J/kg · K. |
960 j/kg · k |
960 j/kg · k |
920 ي/كغ · ك |
الجمود الحراري ، حساب استجابة الصدمة الحرارية |
|
التمدد الحراري (CTE) |
23.2 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
22.0 ×10⁻⁶/K |
التغيرات الأبعاد بسبب اختلافات درجة الحرارة وتصميم الاتصال |
|
معامل يونغ |
73.1 GPA |
71 GPA |
71 GPA |
74.5 GPA |
الصلابة الهيكلية والتشوه وتحليل الاهتزاز |
|
نسبة بواسون |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
معلمة التحليل الهيكلي |
|
سعة التخميد |
قليل |
قليل |
قليل |
قليل |
الاهتزاز والتحكم في الضوضاء |
اعتبارات التصميم:
النسب النهائية للقوة إلى الوزن وتصلب إلى الوزن: تعتبر الممتزجات المصنوعة من الألومنيوم من الفضاء أمرًا أساسيًا لتحقيق الوزن الخفيف للطائرات والكفاءة الهيكلية العالية ، حيث تتفوق LI-Aloys (سلسلة 8xxx) في هذا الصدد.
تصميم تحمل الضرر: أبعد من القوة ، تعطي قطع غيار الفضاء الأولوية تحمل الأضرار وأداء التعب ، وتتطلب مواد للأداء بأمان حتى مع العيوب الموجودة. الحبوب الناعمة وتدفق الحبوب المستمر للممزحات أمر بالغ الأهمية لهذا الغرض.
نطاق درجة حرارة التشغيل: سبائك الألومنيوم الفضائية ليست مقاومة للغاية لدرجة الحرارة ، وعادة ما تقتصر على درجات حرارة التشغيل دون درجة {0}}. لتطبيقات درجة الحرارة العالية ، يجب النظر في سبائك التيتانيوم أو المواد المركبة.
تعقيد التصنيع: تتمتع الممارسات الفضائية بأشكال معقدة ، وتتطلب متطلبات عالية للغاية لتصميم وعمليات التصنيع ، وغالبًا ما تتضمن تمريرات تزوير متعددة وآلات دقة.
9. ضمان الجودة والاختبار
تعد ضمان الجودة واختبارها لألومنيوم سبيكة الفضاء التمارين الرياضية عناصر أساسية لسلامة صناعة الطيران ويجب أن تلتزم بمعايير الصناعة الأكثر صرامة ومواصفات العملاء.
إجراءات الاختبار القياسية:
تتبع دورة الحياة الكاملة: يجب أن يكون لكل مرحلة من مشتريات المواد الخام إلى التسليم النهائي سجلات مفصلة ووثائق يمكن تتبعها ، بما في ذلك رقم الحرارة ، وتاريخ الإنتاج ، ومعلمات العملية ، ونتائج الاختبار ، إلخ.
شهادة المواد الخام:
تحليل التركيب الكيميائي (مطياف الانبعاثات البصرية ، ICP) لضمان الامتثال لـ AMS و MIL و BAC ومواصفات مواد الطيران الأخرى.
التفتيش الداخلي للعيوب: الاختبار بالموجات فوق الصوتية 100 ٪ (UT) لضمان خالية من العيوب والضوائر.
تزوير مراقبة العملية:
مراقبة وتسجيل في الوقت الحقيقي لدرجة حرارة الفرن ، وزيادة درجة الحرارة ، والضغط ، وكمية التشوه ، ومعدل التشوه ، ودرجة حرارة الموت ، وغيرها من المعلمات.
التفتيش العشوائي في العملية/خارج الخط لتزوير الشكل والأبعاد لضمان الامتثال لمتطلبات ما قبل العمل وإنهاء المتطلبات.
مراقبة عملية معالجة الحرارة:
التحكم الدقيق وتسجيل توحيد درجة حرارة الفرن (يتوافق مع AMS 2750E من الفئة 1) ، واروي درجة حرارة الوسائط وكثافة التحريض ، ووقت نقل التبريد ، وغيرها من المعلمات.
التسجيل المستمر وتحليل منحنيات درجة الحرارة/الوقت.
تحليل التكوين الكيميائي:
إعادة تحديد التكوين الكيميائي الدُفعات للممزفات النهائية.
اختبار الخصائص الميكانيكية:
اختبار الشد: عينات مأخوذة في اتجاهات L ، LT ، و ST ، تم اختبارها بدقة لـ UTS ، YS ، EL وفقًا للمعايير ، مما يضمن استيفاء الحد الأدنى من القيم المضمونة.
اختبار الصلابة: قياسات متعددة النقاط لتقييم التوحيد والارتباط بخصائص الشد.
اختبار التأثير: charpy v-notch تأثير التأثير إذا لزم الأمر.
اختبار صلابة الكسر: اختبار K1C أو JIC للمكونات الحرجة ، وهي معلمة رئيسية لتصميم تحمل تلف الطيران.
اختبار تكسير التآكل (SCC):
جميع عمليات التمارين من الفضاء 7xxx و 8xxx (باستثناء T6) تعرضت إلزامية لاختبار حساسية SCC (على سبيل المثال ، اختبار C-Ring ، ASTM G38/G39) لضمان عدم حدوث SCC في مستويات الإجهاد المحددة.
الاختبار غير المدمر (NDT):
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT): فحص العيوب الداخلية بنسبة 100 ٪ لجميع الممارسات الحاملة للحمل (وفقًا لمعايير AMS 2154 ، فئة AA أو مستوى الفئة A) لضمان عدم وجود مسامية ، شمولية ، أطراف ، تشققات ، إلخ.
اختبار الاختراق (PT): 100 ٪ فحص السطح (وفقا لمعيار AMS 2644) للكشف عن عيوب كسر السطح.
اختبار إدي تيار (ET): يكتشف العيوب السطحية وقريبة من السطح ، وكذلك توحيد المواد.
الاختبار الشعاعي (RT): فحص الأشعة السينية أو أشعة جاما لبعض المناطق المحددة.
التحليل المجهرية:
الفحص المعدني لتقييم حجم الحبوب ، واستمرارية تدفق الحبوب ، ودرجة إعادة التبلور ، والتشكل المترسبات والتوزيع ، وخاصة خصائص حدود الحبوب ، وضمان الامتثال لمعايير الفضاء الجوي للبنية المجهرية.
التفتيش الأبعاد والجودة السطحية:
قياس الأبعاد ثلاثية الأبعاد الدقيقة باستخدام آلات قياس الإحداثيات (CMM) أو مسح الليزر ، وضمان دقة الأبعاد والتحمل الهندسي للأشكال المعقدة.
خشونة السطح ، فحص العيوب البصرية.
المعايير والشهادات:
يجب أن يكون المصنعون AS9100 (نظام إدارة جودة الطيران) معتمد.
يجب أن تمتثل المنتجات لمعايير الفضاء الهوائية الصارمة مثل AMS (مواصفات مواد الفضاء الجوي) ، MIL (المواصفات العسكرية) ، BAC (شركة الطائرات Boeing) ، Airbus ، معايير SAE Aerospace ، ASTM ، إلخ.
يمكن تقديم تقارير اختبار المواد في EN 10204 ، ويمكن ترتيب شهادة مستقلة عن الطرف الثالث بناءً على طلب العميل.
10. التطبيقات واعتبارات التصميم
تعتبر مخفوفات الفضاء الجوي من سبيكة الألومنيوم مكونات لا غنى عنها في هياكل الطائرات بسبب مزيجها الذي لا مثيل له من الأداء ، ويستخدم على نطاق واسع في الأجزاء مع المتطلبات النهائية للقوة والوزن والموثوقية والسلامة.
مجالات التطبيق الأولية:
بنية جسم الطائرة: الحاجز الحاجز ، واتصالات Stringer ، ونجارو الجلد ، وإطارات باب المقصورة ، وإطارات النوافذ ، وغيرها من الهياكل الأولية الحاملة للحمل.
هيكل الجناح: الأضلاع ، تجهيزات spar ، مسارات رفرف ، مكونات الجنيح ، مرفقات pylon.
نظام ترس الهبوط: دعامات ترس الهبوط الرئيسية ، الروابط ، محاور العجلات ، مكونات الفرامل ، وغيرها من الأجزاء الحرجة عالية التحميل.
مكونات المحرك: حوامل المحرك ، شماعات ، جذور شفرة المروحة (بعض الطرز) ، أقراص الضاغط (التصميمات المبكرة).
مكونات طائرات الهليكوبتر: مكونات رأس الدوار ، إسكان الإرسال ، قضبان التوصيل.
أنظمة الأسلحة: هياكل جسم الصواريخ ، مكونات قاذفة ، أقواس الأدوات الدقيقة.
الأقمار الصناعية والمركبة الفضائية: الإطارات الهيكلية ، الموصلات.
مزايا التصميم:
النسب النهائية للقوة إلى الوزن وتصلب إلى الوزن: يساهم بشكل مباشر في تقليل وزن الطائرات ، وزيادة الحمولة النافعة ، وكفاءة استهلاك الوقود.
موثوقية وسلامة عالية: تقوم عملية التزوير بإلغاء عيوب الصب ، وتوفير حياة متعب ممتازة ، وقوة الكسر ، ومقاومة تكسير التآكل ، وتلبية متطلبات الصدارة الصارمة في صناعة الطيران في صناعة الطيران.
تكامل الأشكال المعقدة: يمكن أن ينتج عن التزوير المموت هندسة معقدة على شكل شبكة قريبة من الشبكة ، ودمج وظائف متعددة ، وتقليل تكاليف عدد الأجزاء وتكاليف التجميع.
أداء التعب الممتاز: حاسم للمكونات المعرضة للأحمال المتكررة في الطائرة.
قيود التصميم:
تكلفة عالية: تكلفة المواد الخام ، وتكلفة تطوير الموت ، وتكلفة الآلات الدقيقة كلها مرتفعة نسبيا.
مهلة التصنيع: تصميم Die ، التصنيع ، ودورات التزوير متعددة المسارات والمعالجة الحرارية لممزح الفضاء المعقدة يمكن أن تكون طويلة.
قيود الحجم: تقتصر أبعاد التزوير على حمولة تزوير المعدات.
قابلية اللحام الضعيفة: لا يتم استخدام طرق اللحام التقليدية للانصهار بشكل عام لهياكل الحمل الأولية للفضاء.
أداء درجات الحرارة العالية: لا تقاوم سبائك الألومنيوم عمومًا درجات حرارة عالية ، مع درجة حرارة التشغيل المحدودة أدناه 120-150.
اعتبارات الاقتصادية والاستدامة:
إجمالي قيمة دورة الحياة: على الرغم من أن التكلفة الأولية مرتفعة ، إلا أن عمليات التغلب على الفضاء Aerospace توفر فوائد اقتصادية كبيرة على دورة حياتها بأكملها من خلال تحسين أداء الطائرات والسلامة وحياة الخدمة الممتدة وتكاليف الصيانة المنخفضة.
كفاءة استخدام المواد: التقنية المتقدمة لتكنولوجيا الأشكال المتزايدة وتصنيع الدقة تقلل من نفايات المواد.
الود البيئي: سبيكة الألومنيوم قابلة لإعادة التدوير بشكل كبير ، وتتوافق مع متطلبات صناعة الطيران للاستدامة.
تعزيز السلامة: الأداء المتفوق للممزئات يعزز مباشرة سلامة الطيران ، ويمثل أعلى قيمة لها.
الوسم : ألومنيوم سبيكة الطيران يموت قطع الغيار ، الصين الألمنيوم سبيكة الطيران يموت مصنعي قطع الغيار والموردين والمصنع, سبيكة الألومنيوم, يموت الألومنيوم تزوير, تموت سبيكة الألومنيوم, جزء الصياغة الألومنيوم, تموت ألومنيوم مغلق, أجزاء الألومنيوم المزورة
إرسال التحقيق








