中国铝工业展|浅谈航空铝合金产业发展近况

今天中国铝工业展小编来聊一聊航空铝合金产业发展近况。

航空铝合金是支撑我国国防科技工业进步、现代化经济体系构建及推动制造强国战略深入实施的关键要素。站在国家重大战略需求的角度，航空铝合金如同“装备与材料的同步进化”，是确保国产大型飞机、先进战斗机和航天飞行器等关键装备自主可控的基石。而从铝加工行业的角度看，航空铝合金作为高技术含量和高附加值的代表，一直是工业发达国家衡量其铝加工业综合实力和科技水平的重要指标，更是推动铝加工行业高质量发展的核心动力。

自“十五”计划以来，特别是在大型飞机重大科技专项的推动下，我国航空铝合金产业迅速崛起，多项合金关键技术取得突破。

如今，我们已经实现了第三代、第四代多种高强高韧铝合金材料的自主保障，总体水平与国际先进同步，为先进战机和大型飞机的研制生产提供了坚实保障。

01、中国铝工业展浅谈高强高韧航空铝合金

在不同的历史阶段，欧美等工业发达国家和地区通过调整主合金元素的含量和比例、微合金元素的添加类型和数量，发展了四代商业航空铝合金，满足了不同时期航空航天飞机制造和发展的需要。

国际上新一代7xxx系/2xxxx系 航空铝合金正处于研发和小批量应用阶段。如在500~600 在MPa强度等级7xxx铝合金的基础上，通过大大提高7xx铝合金的Zn含量，优化主合金元素的比例，控制微量元素和杂质元素的含量，开发强度等级达到 600~650 MPa、新一代超高强度高韧铝合金材料，综合性能优异，如 7056、7065、7255 等；在传统 2xxx 在铝合金的基础上，通过调整主合金元素的比例，不断降低Fe、Si杂质元素含量和复合微合金化，在强度水平相当的情况下，断裂韧性提高了20%左右，疲劳裂纹扩展率降低了15%，开发了一系列中高强度损伤容量 2xxx 铝合金材料。

2524、2624等。未来7xx系/2xxx系航空铝合金发 展览主要保持高综合性能匹配，同时提高强度水平 以超高合金化条件下的合金成分为主线 设计原理，重点突破7xxx系超高强度铝合金，高强度 耐损伤容量为2xxx 铝合金，中高强度耐热 2xxx 铝合金等。

02、中国铝工业展浅谈高比强/高比模航空铝合金

铝锂合金是近年来航空材料领域中最引人注目的先进轻量化结构材料，它凭借低密度、高弹性模量、出色的比强度和比刚度、卓越的疲劳性能、优秀的耐腐蚀性和易焊接性，其机械性能与常用的航空铝合金不相上下。

铝锂合金的研发历史已有70多年，如今已迈入第三代产品的阶段。尽管前两代铝锂合金因材料性能限制，大部分并未实现规模化应用，但近十年开发的2097、2197、2297、2397、2099、2199、2195、2196、2098、2198和2050等第三代铝锂合金，不仅保持了低密度的优势，还具备了出色的耐损伤性、较小的各向异性、卓越的耐腐蚀性和良好的加工成形性。

其中，2197合金已被成功应用于F-16战机的后机身舱壁和其他部件，而2099-T8511和2196-T8511合金则用于空客A380客机的地板梁、座椅导轨、辅助导轨、座舱、紧急舱地板等部位。

自2010年以来，铝锂合金的研发进入了新的阶段，以2050、2055、2060等为代表的第四代铝锂合金正朝着更高强度、高淬透性、卓越的耐损伤性和焊接性能的方向不断发展。

例如，Arconic公司开发的2060铝合金已经成功应用于我国C919大型客机的机身蒙皮。这标志着铝锂合金在航空领域的应用正迈向新的高峰，为航空工业的未来发展注入了强大的动力。

03、中国铝工业展浅谈含钪高性能航空铝合金

自20世纪60年代以来，美国和俄罗斯率先在商业化铝合金中应用了铝，并形成了Al-Mg-Sc、Al-Zn-Mg-Sc、Al-Li-Sc等系统合金。目前，俄罗斯“火星一号”仪表盘、导弹导向尾翼等高性能铝合金在航天领域的应用相对较多，X-只有俄罗斯将33型运载火箭上的液氧储罐、燃料储罐、航天飞机密封舱主结构等应用于米格⁃20、米格⁃29、204客机和雅克⁃36直升机等型号的承载结构件及安东洛夫运输机身纵梁等，尚未在民航领域大规模应用。

制约其批量应用的主要原因是合金成本的显著增加，如在铝合金中添加 0.2 wt%其原材料成本将增加4-5倍 。随着提取技术的不断成熟，其价格呈下降趋势，国际上对高性能航空铝合金的重视程度再次提高。

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文章来源：铝材那些事