航空结构件铝合金固溶时效性能研究

金 熌 ，岳玉莹 ，何志峰，付强红，陈明伟 ，王 瑞

(1.海宁红狮宝盛科技有限公司，浙江 海宁 314400； 2.浙江清华柔性电子技术研究院，浙江 嘉兴 314000)

航空结构件铝合金主要用于制作各种高负荷的零件和构件，如飞机上的骨架零件、蒙皮、隔框、翼肋、翼梁和铆钉等150 ℃以下工作的零件。2024铝合金是一种高强度硬铝，属于Al-Cu-Mg系铝合金，可进行热处理强化，在淬火状态下塑性中等，点焊焊接性良好，气焊时有形成晶间裂纹的倾向，合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好，退火后可切削性低、抗腐蚀性不高，常采用阳极氧化处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力[1]。

目前有关航空结构件的研究主要为钛合金、镍合金和合金钢等耐高温、耐磨、高强度的材料，对铝合金航空结构件的研究较少。制定航空铝合金热处理工艺参照的技术标准为美国机动车工程师学会[2](SAE)技术团队编制的AMS 2770和Paul J Garcia[3]编制的RPS 12.31，高温测量工艺参照SAE编制的AMS 2750[4]。常用的铝合金航空结构件热处理工艺为：固溶+(低温冷藏)+自然时效/低温时效，低温冷藏(-18 ℃)是为了保持铝合金在固溶处理后形成的一种不稳定状态(AQ态)，延缓铝合金时效硬化，便于矫正铝合金零件因固溶处理时快速冷却导致的形状和尺寸变化。热处理后不同状态的铝合金材料具有不同的性能，2024铝合金T6状态硬度能达到72 HRB，电导率能达到34～44%IACS；2024铝合金T8状态硬度能达到74 HRB，电导率能达到35～42.5%IACS[5-6]。在铝合金航空结构件的生产中，常把零件的硬度和电导率作为零件质量检验的指标，对零件的其他力学性能和腐蚀性能，特别是晶间腐蚀不作质量管控要求。……