得益于真空，“輕型結構材料蠕變成形”成為飛機零部件制造的全新方法

昊青氣體裝備技術（江蘇）有限公司 2020-11-27

眾所周知，在航空航天領域中使用的新型鋁合金可以大大減輕飛行器和零部件的重量，而使用蠕變時效成形技術，就可以在大氣壓的環(huán)境下形成這種材料。

減輕重量、降低燃料的消耗和二氧化碳的排放量
但在蠕變時效成形時，這些結構的變化卻是被有意形成的。該方法是最近為了應用于航空航天領域而專門開發(fā)的，也被應用于一般工業(yè)領域當中，它適用于各種材料，例如鋁鎂鈧合金（又被名為AA5024）。

這種合金的強度與傳統的鋁材相當，但重量卻減輕了約5％。 盡管減輕的重量看起來似乎微不足道，但它將大幅度降低航空領域的燃料成本和二氧化碳排放量。而要將AA5024加工成既定設計的形狀，必須使用真空泵產生的真空環(huán)境。首先將AA5024板放置在模具中，沿模具邊緣固定以確保嚴格的氣密性。然后，使用加熱墊從外部進行加熱，并使用真空泵對模具和工件之間的空隙進行抽真空。

緩慢的適應
當板材承受表面的大氣壓作用時，金屬將隨著時間的推移逐漸“蠕變”到模具中，并“緩慢地適應”其全新的輪廓。該方法適用于許多鋁合金的加工，并提供了材料成型的新方法，特別是在航空航天工業(yè)領域生產弧形結構時。與以往的壓制和軋制相比，該方法不僅成本更低，而且在材料中留下的張力也更小，蠕變成形機也比以往飛機制造中經常使用的“拉伸架”小得多，大大節(jié)省操作空間。另外，該過程需要消耗的能量更少，產生的廢料也更少，成品的精確度更高。即使是已經焊接成型的模壓部件也可以通過這種方法進行二次改造，而且不會對焊縫產生任何不利的影響。

鋁是地殼中最為常見的金屬，它幾乎可以與所有金屬和許多非金屬元素結合形成合金。許多鋁合金的強度與鋼相當，但密度僅僅只有鋼的三分之一，因此重量相對也較輕。鋁具有的重量輕、剛性好、容易獲取等眾多優(yōu)點，使其成為飛機制造的理想材料。

更重要的是，鋁可以被各種合金來完成各式各樣的制造任務。取決于組分的差異，合金的各項屬性可能有很大差異。例如，鎂可以使輕金屬更堅硬、更耐腐蝕，硼和鈦的結合又可以使材料的顆粒結構更加精細。鈧是一種屬于稀土元素的輕金屬，它可以幫助鋁達到更高的彈性極限，使得該合金更耐拉伸應變。因此，根據飛機各個零部件的不同要求，可以選擇和使用最為合適的鋁合金。

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