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铝合金材料铸造工艺进步,为飞机身提供更多合金材料

在过去,铝合金材料铸件的强度和韧性水平以及质量的一致性一直低于锻造制品。因此,铝合金材料铸件在许多飞机机体的初级结构中没有得到应用。然而,铝金属材料和钛合金材料铸件在飞机,特别是军事系统中发现了重要的新应用。随着铝合金材料工艺技术的进步和降低生产成本的需要,铝合金材料铸件的应用越来越广泛。

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铝合金材料铸件已生产和使用在广泛的机身组件,包括塔,舱壁,垂直稳定,和雨棚框架。最常见的铝合金材料有A356、A357和A201。与变形合金材料相比,铝合金材料的许用设计应力通常较低,这是由于与变形产品相比,铝合金材料具有更大的可变性,因为铝合金材料中始终存在气孔。改进的铝铸造合金材料,对微观结构控制的理解的进步,以及砂和投资铸造工艺的改进,导致铝铸件的使用显著增加,特别是空中客车公司。


铝合金材料铸造钛部件已成功地用于发动机和机身多年。钛铸件有许多应用于结构应用,如框架和喷嘴。航空航天结构中用于铸造零件的主要钛合金材料是Ti-6-4,但也研究了其他几种合金,包括在机身应用中,钛铸件被用于次要或非结构性应用,铸造系数s2为1.0-2.0,这取决于应用的临界性。随着铸造技术的成熟,热等静压工艺(HIP)已成为钛铸件铸造工艺的一个重要组成部分,更大、更复杂的铸件形状得以实现,结构性能得到了显著改善。

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铝合金材料铸造工艺的进步,特别是臀部、提高性能数据库,和之前的历史在引擎应用程序导致波音团队致力于生产身体两侧肋大会,一级结构/断裂关键部分,从两个Ti-6-4铸件铸造因子为1.0。在重量和成本方面的好处是通过设计优化、联合消除和最小化二次加工实现的。在这种最初的铝合金材料铸件应用已经导致了许多附加的应用,总共超过50个零件,许多在断裂关键的应用。成功应该会推动商用飞机工业追求类似的应用。


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