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复合金材料替代铝合金材料似乎是一种趋势

轻合金材料如钛基合金、复合材料和铝合金是该部门结构元素的最常见选择。尽管现在用复合金材料替代铝合金似乎是一种趋势,锻铝合金或其一些变体2xxx (Al-Cu)和7xxx (Al-Zn)系列仍然是大多数结构件的战略材料(图1)[8]。他们的选择确保了广泛的范围和可预测的在役行为。这就是为什么波音747飞机82%的结构和波音777 70%的结构都是由这种材料制成的。航空零部件有其独特的特点。它们的设计目的是增加其强度,减轻其重量,并通过装配操作集成到飞机上。

电热合金

复合金材料在铝的加工中,加工成本受到可加工性问题的显著影响,可加工性问题主要与加工过程中由于晶格的变形和切屑与刀具之间的摩擦而产生的热量有关。机械加工过程和金属切削理论的研究可以追溯到20世纪初的金属切削艺术。从那时起,科学/技术的进步是惊人的,其中最值得注意的里程碑是:新材料和工具涂层,机床自动化,提高过程的准确性和监测,等等。最常见的操作是铣削和车削来塑造部件,而钻孔主要用于准备装配操作。这些过程保持共同的材料去除,以提供所需的形状和尺寸,也就是说,增加工件的价值。

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由于锻造复合金材料的广泛使用,经常发现高买飞比(BtF)的零件。BtF定义了购买的原材料的重量与最终飞起的零件的重量之间的关系,这意味着在加工操作过程中,大部分原材料被移走,变成了切屑。事实上,整体零件的铣削可以达到高达12:1 BtF。如此高的BtF因素将主要影响零件的成本、重量和性能。综上所述,航空零部件从大量的原材料开始,其中有必要去除多余的材料。根据零件的几何形状和功能,可以使用各种加工工艺,突出了钻孔、铣削和车削工艺。这些加工过程的正确控制可以获得高质量的零件,正如航空学所要求的那样。


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