کاربرد آلومینیوم در صنعت هوافضا
اولین فلز سبکی که به طور گسترده در ساخت هواپیما از آن استفاده شد آلومینیوم بود. حتی امروزه، بین ۶۰ تا ۸۰ درصد وزن هواپیماهای تجاری را آلیاژهای آلومینیوم تشکیل میدهند. نامگذاری آلیاژهای آلومینیوم بر اساس عناصر آلیاژی اضافه شده و بر اساس نوع آلومینیوم انجام میپذیرد: کار شده (رُت یا رات) یا ریخته گری شده. بیشترین استفاده در صنعت هوانوردی مربوط به آلیاژهای آلومینیوم رُت میباشد، یعنی آلیاژهای بر پایه مس (سری ۲XXX)، منیزیم و سیلیکون (سری ۶XXX)، روی (سری ۷XXX) و آهن، نیکل و لیتیوم (سری ۸XXX).
بر اساس عناصر آلیاژی، آلیاژهای آلومینیوم خواص متفاوتی دارند و بنابراین در قسمتهای مختلفی از یک هواپیما به کار میروند. همهی این سریها مانند تمامی آلیاژهای آلومینیوم قابل عملیات حرارتی، دارای استحکام بالایی بوده و البته نسبتاً ارزان قیمت هستند. سری ۲XXX بیشتر برای ساخت بدنه استفاده میشود، زیرا دارای چقرمگی و مقاومت خوبی در برابر رشد ترک خستگی است، و برای پوستههای بالهای پایین، آلیاژ ۲۰۲۴ عملیات حرارتی شده پرمصرفترین آلیاژی است که در دنیا از آن استفاده میشود. همراه با سری ۲XXX، از سری ۷XXX نیز به طور گسترده در صنعت هوانوردی استفاده میشود، زیرا آلیاژهای سری ۷ دارای چقرمگی بالا و بیشترین استحکام در مقایسه با همهی آلیاژهای آلومینیوم هستند و به طور عمده در پوستههای بال بالا و پایین از آنها استفاده میشود. با این حال، این آلیاژها نیز کاملاً مستعد خوردگی هستند و قابل جوشکاری نمیباشند (یا قابلیت جوشکاری بسیار پایینی دارند) و بنابراین باید با استفاده از بستهای مکانیکی یا چسب به هم وصل شوند. آلومینیوم آلیاژ شده با منیزیم و سیلیکون از سری ۶XXX کمترین استفاده را در صنعت هوانوردی از سری در نظر گرفته شده دارد. این امر به این دلیل اتفاق میافتد که این آلیاژها بدون توجه به مقاومت در برابر خوردگی بهتر نسبت به سری ۲XXX و قابلیت ساخت و جوشپذیری عالی، دارای کمترین تعادل کلی ویژگیها هستند، در حالی که هر دو سری ۲XXX و سری ۷XXX قابلیت جوشکاری محدودی دارند. با این وجود، آلیاژ جدید سری ۶XXX، یعنی آلیاژ ۶۰۱۳-T3، در مقایسه با آلیاژ ۲۰۲۴-T3 از استحکام بیشتر و چقرمگی شکست و مقاومت در برابر شکست بالاتری برخوردار است و علاقه به این سری را تجدید مینماید.
در نهایت، سری ۸XXX که با اضافه کردن عناصری که در سریهای دیگر پوشش داده نشدهاند ساخته میشوند، آلیاژهای کاملاً جدیدی میباشند. این آلیاژها افزودن لیتیوم به آلومینیوم را معرفی کردند که باعث افزایش مدول آلومینیوم و کاهش چگالی آن میشود. پیشرفت این آلیاژها همچنین باعث توسعه سری ۲XXX 39 با افزودن لیتیوم به آلیاژهای Al-Cu شد. این آلیاژهای جدید به ویژه ۲۰۹۰، ۲۰۹۱ و ۸۰۹۰ اخیراً به طور گستردهای در صنعت هوایی مورد استفاده قرار میگیرند و جایگزین سایر آلیاژهای سری ۲XXX و ۷XXX شدهاند، زیرا دارای ۱۰٪ چگالی کمتر و ۲۵٪ سختی ویژه بالاتر میباشند. بنابراین، آنها گزینههایی بسیار عالی برای استفاده در اجزای بدنه مانند استرینگرها، ریبها و لانگرونها هستند و همچنین در برخی کاربردها جایگزین فولاد میشوند.
مطالب پیشنهادی
کابل آلومینیومی چه ویژگی هایی دارد؟
2022-08-24
پروفیل درزدار و بدون درز چگونه تولید می شود؟
2022-08-15