铝锂合金：现代飞机新型材料的选择铝锂合金是什么材料 _飞机

铝合金是近年来航空航天材料中发展最快的先进轻质结构材料。它具有许多优异的综合性能，如密度低、弹性模量高、比强度和比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀、焊接性能好等。替代常规高强度铝合金，结构质量降低10%~20%，刚度提高15%~20% 。因此，它在航空航天领域显示出广阔的应用前景。
虽然铝锂合金在航空航天空上显示出广阔的应用前景。但其成本高于普通铝合金，室温塑性差，屈强比高，各向异性明显，冷加工易开裂，导致其成型困难。目前只能成形简单零件，很难制造复杂零件，从而限制了其在结构件中的应用。
近年来，国外铝锂合金的研究和成形技术日趋成熟，不仅广泛应用于军用飞机和航天器上；此外，铝锂合金在民用飞机上的用量也在增加，如奋进号航天飞机的外贮箱和A330 /340/380系列飞机。在我国，由于铝锂合金的熔铸工艺，板材轧制和挤压技术不成熟，新型铝锂合金的研发相对落后。目前只有少数型号的飞船使用红豆博客。
1.先进铝锂合金的发展
根据铝锂合金发展的历史进程和成分特点，可分为三个阶段。
之一阶段是初步发展阶段，从20世纪50年代到60年代初。其重要代表是2020合金，1957年由美国美铝公司研制成功，应用于海军RA-5C军用预警机的机翼蒙皮和尾翼，减重6% 。前苏联在20世纪60年代研制成功了BA23合金。然而，这两种合金具有塑性低、缺口敏感性高、加工和生产困难等特点。，不能满足Aeronautical 空的生产和性能要求，尚未得到进一步应用。
20世纪60年代中期，由于能源危机的压力，铝锂合金再次受到重视，进入快速发展阶段，即第二阶段。在这个时代，铝锂合金得到了迅速的发展和全面的论述，其中有代表性的合金有:前苏联开发的1420合金，美国ALCO公司生产的2090合金，英国Alc红豆博客公司的一家公司生产的8090和8091合金等。这些合金具有密度低、弹性模量高的优点，可用于替代航天空航天器中的2xxx和7xxx铝合金。如前苏联在米格-29、苏-35等战机和部分远程导弹弹头外壳上采用了1420合金部件。第二代铝锂合金虽然取得了显著的研究和应用成果，但由于其各向异性严重、塑性和韧性较低、热暴露严重、韧性丧失、大部分合金不可焊，很难与7xxx铝合金竞争。
80年代末，以美国Wel红豆博客的dalite049系列合金为代表的第三代高强度可焊铝锂合金相继研制成功，并成功应用于航空航天等领域。目前，新的第三代铝锂合金正在向超强度、超韧性和超低密度方向发展，其中讨论最多的是高强度可焊合金和低各向异性合金。此外，还开发了以颗粒或晶须SiC陶瓷为增强体的各向同性Al-Li金属基复合材料，其弹性模量达到130GPa，是航空航天领域其他复合材料的有力竞争者。
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2.铝锂合金在航空航天中的应用及发展趋势空。
据统计，减轻1kg结构重量，经济效益可达10倍以上，因此低密度铝锂合金受到航空航天界的广泛重视。铝锂合金已经在许多航空航天部件中取代了传统的高强度铝合金。其中在美国的应用发展非常快，尤其是在航空航天领域。洛克希德·马丁公司使用8090铝锂合金制造大力神运载火箭的有效载荷舱，重量减轻了182kg 。
1994年，为了解决“奋进”号航天飞机外贮箱的超重问题，洛克希德·马丁公司和雷诺金属公司开发了一种新的2195材料，以取代之前的2219合金。这种合金的密度比2219合金轻5%，而强度比后者高30% 。2195制造的整体焊接贮箱减轻重量3405kg，其中液氢贮箱1907kg，液氧贮箱736kg，直接经济效益近7500万美元，因此被称为超轻重量贮箱。俄罗斯在铝锂合金的研究、生产和应用方面一直处于领先地位。为了提高载荷能力，航天飞机的外燃料箱采用铝锂合金，“能源”运载火箭的低温贮箱采用1460铝锂合金。
在航空空类中，很多先进的作战飞机和民用飞机都选择了铝锂合金。1988年，洛克希德·马丁战斗飞机系统公司、Aeronautical 空飞机系统公司和雷诺兹金属公司共同制定了一项计划，开发2197合金的应用——用其厚板制造战斗舱壁甲板。1996年，美军空 F-16飞机开始使用这种合金厚板制造后甲板等部件。除美国外，其他国家，如俄罗斯、英国、法国等。，正在积极推进铝锂合金在航天空航天器上的应用:Westland)EH101直升机25%的结构件采用8090合金，其总质量减轻约15%；法国第三代拉费尔战斗机计划用铝锂合金制造其结构框架；俄罗斯的雅克-36、苏-27、苏-36、米格-29、米格-33等作战机中有大量铝锂合金的零部件。

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