一、铝锂合金特性
*密度低,每加1%的锂,密度降低3%,运载器减轻1kg,发射费用节省约2万美元
*高比模量、高比强度,代替常规的高强度铝合金可使结构质量减轻10%-20%,弹性模量提高6%,刚度提高15%-20%
*优异的抗腐蚀性
*良好的导热、导电性
*良好铸造、热加工(轧制、锻造、挤压)、焊接(激光焊接、搅拌摩擦焊接)、加工成型性
二、可供铝锂牌号及产品应用特点
***密度铝锂合金 | 厚板、薄板、型材 | 可取代6061、6063、3A21、5083等铝合金,用于壳体、框架、非承力件等位置减重。 |
1420 | 厚板、薄板、型材、锻件 | 属中强可焊低密度、高弹性模量、高耐蚀铝锂合金,用于制造航空航天结构件等,减重效果明显。 |
8090 | 薄板、锻件、挤压件 | 可取代2014、2024、7010、7075等铝合金,广泛应用于地板安装件、托架、加强筋、框、翼梁、桁条、纵梁、肋、隔板、尾椎蒙皮;飞行控制系统和航空电子底板结构、机头、机舱顶框;飞行控制结构、蒙皮壁板(机身下部)、机舱顶框、平盖板;Z形加强筋;保护装置、修理;机舱顶部和侧框(框、加强筋、接头、加强肋);托架、门轨、座椅轨道等。 |
2297 | 厚板 | 与2124-T851合金相比,具有更高的耐疲劳损伤性能,其疲劳寿命比其他航空铝合金高3-5倍。与其他常规合金相比,在强度提高的同时,密度降低5%,弹性模量提高8%。主要用于飞机机身框、翼梁、舱壁隔板等。 |
2A97 | 厚板 | 是我国具有完全自主知识产权的铝锂合金新研材料,与7050-T7451厚板强韧性相当,密度低5%,弹性模量高7%,可取代7050用于飞机主承力结构件制造,减重效应突出。 |
2195 | 厚板、薄板、型材、锻件 | 高强高弹性模量可焊铝锂合金,具有优异的低温性能,合金的密度比2219合金的轻5%,而其强度则比后者高30%,可取代2219合金用于航天低温贮箱材料,取得明显的减重效果。 |
铸造铝锂合金 | 金属、膜壳精密铸件 | 铸造铝锂合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度、良好的流动性的合金,在减重迫切的航空航天领域具有十分广阔的应用前景。主要用于导弹舱、导弹筒体、整流罩、进气道唇口、舱门、燃油箱、精密仪器壳体、仪表安装架、形状复杂的结构舱体等位置。 |
四、供货尺寸规格
牌号 | 尺寸规格 | ||
圆铸锭、板锭 | Ф60mm×350mm,Ф90mm×350mm,Ф240mm×400mm,Ф400mm×800mm,800mm×600mm×200mm,300×700×950以及其他定制规格 | ||
挤压板 | 60mm×5mm,80mm×7mm,220mm×26mm,250mm×40mm以及其他定制规格 | ||
挤压棒 | Φ9.5mm,φ12mm,φ26mm,φ30mm,Φ60mm,φ100mm以及其他定制规格 | ||
锻造板 | 55mm×400mm×600mm,80mm×400mm×500mm,110mm×350mm×400mm以及其他定制规格 | ||
锻造棒 | Ф30mm-Ф400mm | ||
轧制板材 | 板材(0.5-45mm)厚×1200mm宽 | ||
铸件 | 单体重量0.2kg~150kg的金属、膜壳精铸零部件 |
五、产品优势
由于锂元素比较活泼,在大气条件下熔炼铝锂合金容易氧化造渣、吸氢,严重影响合金的性能及品质。目前世界上有三种方法可以生产铝锂合金:(1)真空熔铸法;(2)气体保护熔炼+负压抽氢静置+半连续铸造方法;(3)气体保护熔炼+喷射沉积铸造方法。与真空熔铸相比,采用气体保护方法进行熔炼和转液时,保护气体(氩气)并不能完全覆盖合金溶液,造成合金溶液与空气接触进而严重吸氢和氧化造渣,最终在合金铸锭中形成氢气孔和氧化夹杂,严重影响合金的力学性能,耐疲劳性能。此外,喷射成形的合金铸锭致密度较低,造成合金铸锭在后续热加工变形过程中容易开裂,增大了铝锂合金成型的难度。结合国内外铝锂生产技术,可以得出目前世界上高品质的铝锂合金都是在真空或真空负压条件下生产出来,所以高品质的铝锂合金必须在真空下才能生产出来。
轻研合金采用真空熔铸的方法生产铝锂合金铸锭,避免合金组织内部气孔、氧化夹杂等缺陷,同时采用通入惰性气体搅拌的方法,***消除Zr、Li等元素比重偏析,***铸锭化学成分均匀。例如,轻研合金生产的1420铝锂合金轧制板材,抗拉强度460MPa,屈服强度272MPa,伸长率10%,密度2.47g·cm-3,产品性能高于GJB标准。