انتخاب میله های آلیاژ آلومینیوم 2024 برای قطعات ساختاری هواپیما

اصول آلیاژ و مزاج

2024 یک آلیاژ مس-دارای 2xxx است که با محلول عملیات حرارتی شده و به طور طبیعی به خانواده مزاج های T4 کهنه شده است. در بخش‌های ساختاری به‌جای مقاومت در برابر خوردگی، برای استحکام استاتیکی بالا و مقاومت در برابر خستگی خوب انتخاب می‌شود، به همین دلیل است که معمولاً محصول روکش یا پوشش محافظ روی سطوح در معرض مشخص می‌شود. معمولاً برای میله‌ها، میله‌ها و سیم‌های رول شده یا سرد، ASTM B211/B211M و برای میله‌ها و میله‌های اکسترود شده به ASTM B221/B221M خرید می‌شود. نمرات ملی معادل در GB/T 3191 و JIS H4040 ظاهر می شود.

محدوده ترکیب ثبت شده مبنای تأیید ورودی است: مس 3.8-4.9٪، منیزیم 1.2-1.8٪، منگنز 0.30-0.9٪، آهن 0.50٪ حداکثر، سیلیکون 0.50٪ حداکثر، کروم 0.10٪ حداکثر، روی 0.10٪ حداکثر، 0.5٪ max تیتانیم 0.2. مقدار مس کمتر از محدوده استحکام را کاهش می دهد. مقدار منگنز بالای آن باعث کاهش شکل پذیری در مقاطع نازک می شود.

انتخاب مزاج توسط مسیر استرس

T351 عملیات حرارتی محلول را به دنبال کشش کنترل شده برای کاهش استرس داخلی، بدون پیری مصنوعی تعیین می کند. این بهترین ترکیب از استحکام و تحمل آسیب را ارائه می دهد و انتخاب معمولی برای قاب ها و دنده های ماشینکاری شده است که اعوجاج پس از ماشین کاری باید کم بماند. T851 پیری مصنوعی را پس از کشش اضافه می کند و استحکام تسلیم را با هزینه اندکی در چقرمگی شکست افزایش می دهد، که مناسب اتصالاتی است که عمدتاً در فشار و برش بارگذاری می شوند.

مقادیر بالا ارقام معمولی منتشر شده برای خلق و خوی هستند، نه حداقل های تضمین شده. پذیرش باید برخلاف حداقل خواص در مشخصات مواد قابل اجرا برای فرم و اندازه سفارش داده شود.

رفتار ماشینکاری و ساخت

ماشین‌های 2024 دارای یک روکش عالی هستند و زمانی که استوک با کشش کاهش می‌یابد و زمانی که برش‌ها حول محور خنثی متعادل می‌شوند، به خوبی تحمل می‌کند. خطر اعوجاج در تارهای نازک و بخش های طولانی و بدون پشتیبانی به شدت افزایش می یابد. آلیاژ برای مجموعه های جوش داده شده توصیه نمی شود. پرچ کردن و پیچ و مهره کردن مسیرهای اتصال عادی هستند و سوراخ ها باید برای محدود کردن شروع خستگی جدا شوند.

عملیات حرارتی، که در خانه انجام می‌شود، از AMS 2772 برای مواد خام یا AMS 2770 برای قطعات نهایی پیروی می‌کند که هر دو یکنواختی کوره و تاخیر خاموش کردن را کنترل می‌کنند. تاخیر در خاموش کردن تنها شایع ترین علت رد لات است، زیرا هم قدرت و هم استرس باقیمانده را تغییر می دهد.

بازرسی، ردیابی و مستندسازی

سهام میله هوافضا با گواهینامه ای خریداری می شود که عدد حرارت را به شیمی، نتایج مکانیکی و در صورت مشخص شدن، بررسی اولتراسونیک یا نافذ مرتبط می کند. نمونه‌برداری و آزمایش مکانیکی اغلب بر اساس AMS 2355 سازمان‌دهی می‌شود. جریان دانه در نوار برای قطعاتی که از حاشیه ماشین‌کاری شده‌اند، بر روی یک بخش ماکرو-بررسی می‌شود، زیرا دانه‌های انتهایی که روی یک صفحه بارگذاری شده در معرض دید قرار می‌گیرند، شرایطی غیرقابل قبول است.

خریداران باید سه مورد را در سفارش خرید تصحیح کنند: مشخصات و بازنگری مواد، مزاج با هرگونه استرس{0}نیازی، و کلاس بازرسی با فرکانس نمونه‌برداری. ناگفته گذاشتن درجه حرارت یا بازرسی دلیل معمول تحویلی است که الزامات ابعادی را برآورده می کند اما نمی توان آن را در نقشه منتشر کرد.

سوالات متداول

Q:آیا 2024-T351 یا 2024-T851 برای قاب ماشین کاری شده بهتر است؟
پاسخ: T351 عموماً ترجیح داده می‌شود زیرا با کشش و ماشین‌هایی که اعوجاج کمتری دارند، استرس-از بین می‌رود. T851 در جایی انتخاب می‌شود که قدرت تسلیم بالاتر نیاز حاکم باشد.

Q:محدودیت های ترکیب سال 2024 چقدر است؟
A: مس 3.8-4.9٪، منیزیم 1.2-1.8٪، منگنز 0.30-0.9٪، با آهن و سیلیکون هر کدام حداکثر 0.50٪ و کروم 0.10٪ حداکثر.

Q:کدام مشخصات نوار 2024 را پوشش می دهد؟
A: ASTM B211/B211M برای میله، میله و سیم رول شده یا سرد، و ASTM B221/B221M برای میله و میله اکسترود شده، با GB/T 3191 و JIS H4040 به عنوان مرجع ملی معادل.

Q:آیا می توان 2024 را جوش داد؟
پاسخ: معمولاً به دلیل ترک خوردن داغ و از دست دادن خواص جوش داده نمی شود. به جای آن از اتصالات پرچ یا پیچ استفاده می شود.

Q:چرا تاخیر خاموشی کنترل می شود؟
پاسخ: تأخیر طولانی بین درمان محلول و کوئنچ استحکام را کاهش می‌دهد و استرس باقی‌مانده را بر جای می‌گذارد و یکی از دلایل رایج رد لات است.

Q:کیفیت داخلی در نوار ضخیم چگونه بررسی می شود؟
ج: با معاینه اولتراسونیک با ضوابط نمونه برداری و پذیرش درج شده در سفارش خرید و قابل ردیابی تا شماره حرارتی.