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摘 要: 飞机的零件材质要求非常特殊,需要质量小并且力学性能好,本文通过以铝合金材质为研究对象,分析它的力学性能,研究精密铸造的方法,同时分析熔模铸造力学,以及真空铸造力学分析,研究它们之间的不同和优缺点,最终得到铝合金的铸造方法。
关键词: 铝合金;熔模铸造力学分析;真空铸造力学分析
1.铝合金
飞机零件技术要求上在不断提升,特别对零件的腐蚀性,铝合金在飞机中的应用,它具有轻度优良,腐蚀性特别强,成型性能好,加工性能优良,而随着飞机的制造需求,铝合金零件的整体结构比较多,这种零件的制造需要铸造得到。
随着飞机零件的制造,ZL116、ZL101和ZL210A铝合金的应用非常广泛,特别是ZL116的应用,这种铝合金在铸造的时候,铸造速度对零件的成型和分子之间的结构有影响,得到的零件力学性能也不同,如图1.1.
在飞机零件的加工与制造中,很多都是采用砂型铸造,因为这种铸造方法成本非常低,技术要求不是很高,但是这种制造方法只能对飞机一些简单零件进行加工,如图1.2,针对于这些要求和制造的缺陷,现代设计人员通过熔模铸造和真空铸造进行飞机铝合金零件的加工。
2.熔模铸造力学分析
在对ZL116铝合金零件的熔模精铸造的力学研究中,通过数学的统计方法,针对铸造过程中的30多个炉次进行取样分析,在分析中通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个进行考核,特别是延伸率,数值非常突出,如图表2-1。
ZL101铝合金的精铸造力学性能为抗拉强度平均值为227.2MPa,延伸率和硬度值分别为9.52%和65.95,与砂型铸造相比,这个结论值比砂型高很多,分别为151%、238%和139%。
ZL210A铝合金通过精铸造的方法进行零件加工的时候,它的力学性能与砂型相比,也是非常突出的,抗拉强度、延伸率和硬度的比值本别为107%、176%、136%。
3.真空铸造力学分析
铝合金的真空铸造工艺原理就是通过真空的条件,在真空的状态下,对铝合金进行熔炼、浇注,这样就可以保证在铸造中,环境对零件的影响,例如空气中的水蒸气,同时因为是在真空的状态下,铸造的时候,气体会在负压的作用下排出去,不会对零件内部结构造成缺陷,例如气孔,原理图如图3.1。
对于真空铸造的力学性能,也是通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个方面进行分析与研究。
结论
飞机零件中,铝合金材料应用的非常广泛,对于它的要求要满足内外部冶金质量好,稳定可靠,在对铝合金铸造工艺的研究中,真空铸造和熔模铸造精度和性能非常好,高于其他的铸造方法,零件的抗拉强度、延伸率和硬度都非常好,复合飞机的要求,为飞机的质量提供了保证。
参考文献
[1]赵大志.路贵民.崔建忠.制造速度对ZL116合金半固体坯料组织的影响.[C].特种铸造及有色冶金2008年年会专刊,2008,371-374.
[2]侯成义.葛冬云.民用飞机结构抗坠性设计的研究進展.[J].航空工程进展,2011.02(1):70-77.
[3]赵玉兵.王占良.张立波.Ni对ZL101A铝合金性能的影响.[J].特种制造及有色合金,2013,33(2)191.
[4]戴秀梅.何枫.高强度沉淀硬化不锈钢在飞机上应用.[J].航空材料学报,2003.23(1):280-281.
关键词: 铝合金;熔模铸造力学分析;真空铸造力学分析
1.铝合金
飞机零件技术要求上在不断提升,特别对零件的腐蚀性,铝合金在飞机中的应用,它具有轻度优良,腐蚀性特别强,成型性能好,加工性能优良,而随着飞机的制造需求,铝合金零件的整体结构比较多,这种零件的制造需要铸造得到。
随着飞机零件的制造,ZL116、ZL101和ZL210A铝合金的应用非常广泛,特别是ZL116的应用,这种铝合金在铸造的时候,铸造速度对零件的成型和分子之间的结构有影响,得到的零件力学性能也不同,如图1.1.
在飞机零件的加工与制造中,很多都是采用砂型铸造,因为这种铸造方法成本非常低,技术要求不是很高,但是这种制造方法只能对飞机一些简单零件进行加工,如图1.2,针对于这些要求和制造的缺陷,现代设计人员通过熔模铸造和真空铸造进行飞机铝合金零件的加工。
2.熔模铸造力学分析
在对ZL116铝合金零件的熔模精铸造的力学研究中,通过数学的统计方法,针对铸造过程中的30多个炉次进行取样分析,在分析中通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个进行考核,特别是延伸率,数值非常突出,如图表2-1。
ZL101铝合金的精铸造力学性能为抗拉强度平均值为227.2MPa,延伸率和硬度值分别为9.52%和65.95,与砂型铸造相比,这个结论值比砂型高很多,分别为151%、238%和139%。
ZL210A铝合金通过精铸造的方法进行零件加工的时候,它的力学性能与砂型相比,也是非常突出的,抗拉强度、延伸率和硬度的比值本别为107%、176%、136%。
3.真空铸造力学分析
铝合金的真空铸造工艺原理就是通过真空的条件,在真空的状态下,对铝合金进行熔炼、浇注,这样就可以保证在铸造中,环境对零件的影响,例如空气中的水蒸气,同时因为是在真空的状态下,铸造的时候,气体会在负压的作用下排出去,不会对零件内部结构造成缺陷,例如气孔,原理图如图3.1。
对于真空铸造的力学性能,也是通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个方面进行分析与研究。
结论
飞机零件中,铝合金材料应用的非常广泛,对于它的要求要满足内外部冶金质量好,稳定可靠,在对铝合金铸造工艺的研究中,真空铸造和熔模铸造精度和性能非常好,高于其他的铸造方法,零件的抗拉强度、延伸率和硬度都非常好,复合飞机的要求,为飞机的质量提供了保证。
参考文献
[1]赵大志.路贵民.崔建忠.制造速度对ZL116合金半固体坯料组织的影响.[C].特种铸造及有色冶金2008年年会专刊,2008,371-374.
[2]侯成义.葛冬云.民用飞机结构抗坠性设计的研究進展.[J].航空工程进展,2011.02(1):70-77.
[3]赵玉兵.王占良.张立波.Ni对ZL101A铝合金性能的影响.[J].特种制造及有色合金,2013,33(2)191.
[4]戴秀梅.何枫.高强度沉淀硬化不锈钢在飞机上应用.[J].航空材料学报,2003.23(1):280-281.