Las aleaciones de aluminio se utilizan principalmente como materiales estructurales en aviones, como pieles, marcos, hélices, tanques de combustible, paneles de pared y puntales de tren de aterrizaje. La aplicación y el desarrollo de aleaciones de aluminio en el aeroespacial se pueden dividir en varias etapas: en la década de 1950, el objetivo principal era reducir el peso y mejorar la rigidez y la fuerza específicas de la aleación; En las décadas de 1960 y 1970, el objetivo principal era mejorar la durabilidad y la tolerancia al daño de la aleación. Aleaciones de la serie 7xxx T73 y T76 Sistemas de tratamiento térmico, 7050 aleaciones y aleaciones de alta pureza; En la década de 1980, debido al aumento de los precios del combustible, se requirió una reducción de peso estructural adicional; Desde la década de 1990, el objetivo de desarrollo de las aleaciones de aluminio es reducir aún más el peso y mejorar aún más la durabilidad de la aleación y la tolerancia al daño. Por ejemplo, se ha desarrollado un nuevo tipo de aleación de aluminio con alta resistencia, alta resistencia y alta resistencia a la corrosión, y se utiliza una gran cantidad de placas gruesas para procesar componentes estructurales integrales complejos en lugar de componentes previamente ensamblados con muchas partes, que no pueden Solo reduzca el peso estructural, pero también garantice un rendimiento estable. Lograr esto requiere el desarrollo de materiales de placas gruesas con bajo estrés interno.
La placa gruesa de aleación de aluminio es un material estructural importante en la industria aeroespacial moderna. En la actualidad, la industria del aluminio en los países desarrollados ha desarrollado continuamente nuevas placas de aleación de aluminio con excelente rendimiento. Entre ellos, se encuentran las siguientes aleaciones comunes, una de las cuales es la placa gruesa de aleación de aluminio 7075-T7651. , tiene alta resistencia, buena resistencia, resistencia al estrés y resistencia a la corrosión antihorada, pertenece a la aleación de aluminio superhardo de aluminio-zinc-magnesio-cobre, que se usa ampliamente en marcos de aviones, paneles de pared integrales, tren de aterrizaje, cuero, etc. La segunda es 7055 aleación de aluminio súper duro, que es la aleación con la mayor resistencia entre las aleaciones de aluminio deformadas. La resistencia de la hoja de aleación 7075-T77 producida por Alcoa es 10% mayor que la de 7150 y 30% mayor que la de 7075, y se fractura. Buena resistencia y fuerte resistencia al crecimiento de la crack de fatiga. La placa gruesa de aleación de aluminio tiene un buen rendimiento integral como material para el aeroespacial, pero también hay estrés residual en el enfriamiento. La existencia de estrés residual afecta seriamente el procesamiento y la aplicación posterior del material, especialmente cuando se usa como parte estructural o estrés residual es una causa importante de falla de material prematuro e incluso accidentes graves cuando se trabaja en entornos corrosivos. Por lo tanto, es muy importante estudiar el método para eliminar el estrés residual.
Las aleaciones de aluminio de la serie 2000 tienen una excelente resistencia a la temperatura y se utilizan principalmente en piezas aeroespaciales resistentes a alta temperatura. La estabilidad de la resistencia y el rendimiento del proceso se utilizan principalmente para piezas resistentes al calor y piezas estructurales soldables resistentes al calor que funcionan en el rango de temperatura de 150 a 250 ° C. Las impurezas del hierro (Fe) y el silicio (SI) existen en las aleaciones de la serie 2000. La presencia de estas dos impurezas producirá fases de impurezas gruesas, que afectan seriamente la tenacidad de la fractura y las propiedades mecánicas transversales cortas. Por lo tanto, a partir de la consideración de ajustar el contenido de elementos de aleación y reducir la fase de impureza de Fe y SI, los investigadores mejoraron la resistencia y la tenacidad de las aleaciones de aluminio de la serie 2000 y mejoraron la resistencia al calor de las aleaciones de aluminio al agregar elementos de níquel (NI). Contenido para mejorar el rendimiento de soldadura de los materiales de aleación de aluminio. Para los materiales de aleación de aluminio de paredes delgadas, el rendimiento de la tolerancia al daño se mejora principalmente, y para los materiales de aleación de aluminio de paredes gruesas, su rendimiento y tenacidad de resistencia a la corrosión por estrés se mejoran principalmente. El mejor material coincidente.
Las aleaciones de aluminio de la serie 7000 usan Zn como elemento aditivo principal. La dureza de la aleación de aluminio se puede fortalecer mediante el tratamiento térmico. Después de agregar el elemento MG a la aleación, se puede mejorar su rendimiento de deformación en caliente y se puede ampliar el rango de enfriamiento. Cambiar las condiciones de tratamiento térmico puede mejorar la resistencia, la soldabilidad y la resistencia a la corrosión. Sin embargo, la introducción del elemento MG hace que las aleaciones de aluminio tengan una tendencia grave a la corrosión del estrés. Por lo tanto, las aleaciones de aluminio de la serie 7000 pertenecen a aleaciones soldables de alta resistencia con sensibilidad a la corrosión de alta tensión. La aleación Al/Zn/Mg/Cu agregada con el elemento Cu tiene mayor resistencia y pertenece a la aleación de aluminio de ultra alta resistencia. La fuerza de rendimiento está muy cerca de la resistencia a la tracción. Y la resistencia a alta temperatura es baja, y a menudo se usa para piezas estructurales de carga donde la temperatura de funcionamiento es inferior a 120 ° C. La excelente maquinabilidad, resistencia a la corrosión y alta resistencia de las aleaciones de aluminio de la serie 7000 lo convierten en el principal material estructural para el aeroespacial. A nivel internacional, se reconoció ya en la década de 1820 que el tratamiento térmico de la articulación después de agregar Mg y Zn a aleaciones de aluminio tiene un efecto de fortalecimiento, pero existe un problema grave de agrietamiento por corrosión por estrés. El molibdeno (MO) mejora el problema del agrietamiento de la corrosión del estrés y realiza una gran cantidad de aplicaciones en aviones de combate basados en portadores. Especialmente en 1943, la aleación 7075 desarrollada por los Estados Unidos se aplicó al bombardero B-29 por primera vez, lo que trajo cambios revolucionarios a la estructura y el rendimiento de la aeronave. Posteriormente, las aleaciones de aluminio de la serie 7000 fueron imitadas y desarrolladas por varios países, y fueron ampliamente utilizadas en productos manufacturados de alta gama. En la década de 1960, Estados Unidos mejoró sobre la base de 7075 aleación de aluminio y desarrolló una aleación 7050 que es más fuerte, más fuerte y más resistente a la corrosión del estrés. Aleación, utilizada en la fabricación de la estructura del ala superior de grandes aviones civiles como Boeing 757/767 y Airbus A301. En la década de 1980, Estados Unidos desarrolló con éxito la aleación 7055 sobre la base de 7150. Su fuerza es aproximadamente un 10% más alta que la de 7150, y tiene un alto rendimiento integral. Se usa para la piel del ala superior y el ala de ala de los aviones de pasajeros Boeing 777.