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航空航天用铝合金和不锈钢零件cnc加工-深圳伟迈特

作者: 航空航天零件加工 编辑: 来源: 发布日期: 2022.12.31
信息摘要:
航空航天用铝合金和不锈钢零件cnc加工在为航空航天应用制造零件时,需要考虑许多因素,例如零件的形状、重量和耐用性。这些因素都会影响飞机的飞行…

航空航天用铝合金和不锈钢零件cnc加工

在为航空航天应用制造零件时,需要考虑许多因素,例如零件的形状、重量和耐用性。这些因素都会影响飞机的飞行价值。多年来,航空航天应用的首选材料一直是铝。然而,在现代喷气式飞机中,它只占结构的20%。

然而,由于轻型飞机的需求,碳增强聚合物和蜂窝材料等复合材料在现代航空航天工业中的使用不断增加。近年来,航空制造商开始研究铝的替代品,其中之一就是航空级不锈钢。这种不锈钢在新飞机部件中的使用有所增加。这篇文章将解释铝和不锈钢在现代飞机中的用途和区别。

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 用于航空航天应用的铝部件

铝是一种相对较轻的材料,重量约为 2.7 g/cm3(克/立方厘米)。尽管铝比不锈钢更轻、更便宜,但铝的强度和耐腐蚀性不如不锈钢。在耐用性和强度方面,不锈钢优于铝。

尽管铝在航空航天生产的许多方面的使用有所下降,但铝在现代飞机中仍然得到广泛使用。对于许多特定用途,铝仍然是最坚固、最轻的材料。由于其高延展性,它易于加工,而且与许多复合材料或钛相比价格相对便宜。还可以通过将其与其他金属(如铜、镁、锰和锌)制成合金或通过冷处理或热处理来进一步增强。当铝暴露在空气中时,紧密的化学氧化物键将铝与环境隔离开来。此功能使其具有极强的耐腐蚀性。

用于制造航空航天零件的最流行的铝合金包括:

铝合金 7075(铝/锌)

铝合金7475-02(铝/锌/镁/硅/铬)

铝合金6061(铝/镁/硅)

铝加工件

7075是铝和锌的组合,是航空航天应用中最常用的合金,具有优异的机械性能、延展性、强度和抗疲劳性。

7475-02是铝、锌、硅和铬的组合,而6061则含有铝、镁和硅。需要哪种合金完全取决于端部的预期应用。虽然许多铝制飞机部件纯粹是装饰性的,但某些部件对飞机的功能至关重要,必须具有特定的特性。

航空航天工业中使用的一种常见铝合金是铝-钪。在铝中添加钪可增强金属的强度和耐热能力。使用铝钪还可以提高燃油效率。由于它是钢和钛等密度更高的材料的替代品,因此用更轻的铝-钪替代这些材料可以减轻重量,从而提高燃油效率。

 航空航天用不锈钢零件

在航空航天工业中,与铝相比,不锈钢似乎是一个令人惊讶的选择。尽管不锈钢的重量更大,但最近发现它在航空航天应用中的使用增加了。

不锈钢是指含有至少 11% 铬的铁基合金系列,铬是一种防止铁腐蚀并提供耐热性的化合物。不同类型的不锈钢包括元素氮、铝、硅、硫、钛、镍、铜、硒、铌和钼。不锈钢的种类已经分级,用三位数字表示。虽然经常使用的不锈钢只有十分之一左右,但不锈钢牌号却有150多种。此外,不锈钢可以成型为薄板、板材、棒材、线材和管材,使其可用于多种应用。有五个主要的不锈钢组,主要按其晶体结构分类。这些组是奥氏体、铁素体、马氏体、双相和沉淀硬化不锈钢。

如上所述,不锈钢是由钢和铬结合而成的合金。不锈钢的强度与合金中铬的含量直接相关。铬含量越高,钢越坚固。人们发现,在需要高强度但可以应对增加的重量的飞机部件中,不锈钢合金的使用有所增加。不锈钢具有高耐腐蚀性和耐高温性,使其适用于一系列航空航天部件,包括执行器、紧固件和起落架部件。

不锈钢机加工件

优点:

虽然比铝更坚固,但不锈钢通常更重。但是,与铝相比,不锈钢零件有两个主要优点:

不锈钢具有高耐腐蚀性。

不锈钢对三氧化二铁的耐受性是由于合金中存在铬,铬形成钝化膜以保护材料免受腐蚀。无论是来自大气条件还是化学溶剂,不锈钢都具有很高的耐腐蚀性。由于其保护性氧化层,不锈钢可防止氧化和腐蚀。事实上,当暴露在氧气中时,膜实际上可以自我修复。耐腐蚀和耐污染、低维护成本和熟悉的光泽使不锈钢成为需要强度和耐腐蚀的应用中的常用材料。

不锈钢更坚固更耐磨。

不锈钢具有比铝更高的抗拉强度,能更好地承受压力、振动、划痕、冲击和损坏。例如,304 级不锈钢的极限抗拉强度高于铝,分别为 505 MPa (73,200 psi) 和 310 MPa (45,000 psi)。

不锈钢的剪切模量和熔点也高于铝。

这些特性对于许多航空航天零件至关重要,并使不锈钢零件成为航空航天应用的多功能选择。

不锈钢的其他优点包括其优良的耐热性和耐火性、光亮、美观的外观和优良的卫生品质。不锈钢还易于制造,当飞机的所有部件都必须按照精确规格进行焊接、机加工或切割时,这是一个重要的考虑因素。最后,某些不锈钢合金具有极高的抗冲击性,这是大型飞机安全耐用的重要因素。

结论

随着时间的推移,航天工业变得越来越多样化,现代航天飞行器更可能采用不锈钢机身或机身制造。尽管价格较高,但它们也比铝坚固得多,并且根据使用的等级,仍可提供出色的强度重量比。


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