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铝锂合金材料在航空飞机应用领域具有重要意义

铝锂合金是近年来航空材料中发展最迅猛的轻量化材料,具有密度低、弹性模量高、比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀等特点,取代常规铝合金后,质量可减轻10%~20%,刚度提高15%~20%。国外公司在21世纪初启动航空20/20计划,目标是在20年内将航空铝合金成本和重量各减少20%。此外一些公司开发了低密度、高韧性和高损伤容限性能的2050和2198铝锂合金。

电热合金


国内自主研制的Al-Li合金牌号极少,仅1420合金获得应用,目前客机使用的铝锂合金由国外铝业公司提供。国内仅能生产1420、2195、2197、2A97等有限合金牌号,铸锭仅为以下扁锭及650mm以下圆锭。航空高端应用领域厚度60mm以上、宽1500mm以上的扁锭(2B16),以及直径1500mm以上铸锭(2B16)尚未实现工业生产。因此开展新型铝锂合金设计、超大规格铸锭制备和深加工技术具有重要意义。

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铝锂合金材料具有较好的耐应力腐蚀性能,是铝合金中强度最高的一个系列,是国际上公认的航空主干材料。最近,国外开发了铝锂合金材料状态下屈服应力超过了620MPa,用于民航飞机,减重635kg。目前国内航空铝锂合金材料缺乏系统的合金设计和制备加工技术,某些产品完全依靠进口。由于铝锂合金材料大规格铸锭合金元素多、凝固区间宽、铸造应力大、合金元素易氧化/偏析等,铸锭冶金质量较差,室温成形性能较低,开发新型铝锂合金材料具有重要意义。


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