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【铝比重多大】铝的特性及应用-以铝代钢

铝合金具有良好的力学性能和加工性能,溶液处理后塑性好,热处理强化效果好,一般在150以下,强度高,韧性好,是理想的结构材料。

此外铝材质量轻,轻量化效果显著,最早采用铝代钢的是航空领域,现已经在诸多领域取代钢材并占据主导地位。

19世纪末,著名的齐柏林伯爵开发出了第一款适合远距离飞行的航空器-齐柏林硬壳飞艇(就是我们图片中这个飞艇)。而这种飞艇的外壳,就是用当时非常先进的铝合金生产的。

齐柏林硬壳飞艇

  • 航空领域:

铝合金由于其比强度高、成形和加工性能好的特点,是国内外研制大飞机的主要结构材料。航空装备对铝材的要求较高,也是铝材的重要高端应用市场。

美国在1943年开发的B-29轰炸机上,创新使用了铝-锌-镁合金,这种合金日后编号为7075-T6系列铝合金。这种铝合金强度经过热处理后,比起2000系铝合金有着本质的飞跃,因此战后一举成为世界上最广泛的铝合金产品。

铝在飞机中应用的主要部位

应用部位:翼面蒙皮、翼面长桁、翼梁上下缘条、腹板、机身长桁、座椅、龙骨梁、侧框、机身蒙皮、机身下部壁板、主地板桁条等。

应用比重:A380-800空客铝合金材料占的比重最大,达到61%,A350-900XWB空客的铝合金材料比重为20%,波音787-8空客的铝合金材料占比为15%-20%。

常用铝合金系列:当今世界各国大飞机结构用铝合金主要是高强度的2×××系(2024、2224、2324、2424、2524 等)和超高强度的7×××系(7075、7475、7050、7150、7055、7085 )。

B29轰炸机

  • 汽车领域

铝合金由于比强度高、重量轻、可塑性强、易加工等优势,在汽车轻量化和新能源汽车中越来越多的使用。

奥迪A8中铝的主要应用部位

全铝制挂车

铝制车身可以做到车辆轻量化,将有利于交通运输行业实现节能减排和经济效益的双赢。据统计,截至2018年底,全国汽车保有量达2.4亿辆,其中载货汽车保有量2570万辆,虽然占汽车保有量的比例仅十分之一,但其燃油消耗量却占汽车燃油总消耗量的25%以上。因此,降低载货汽车重量,是交通领域实现节能减排的必然选择。如果我国铝制挂车应用比例达到发达国家70%的同等水平,则一年可以减少燃油消耗6562万吨,减少二氧化碳排放1.9亿吨。

有资料显示,交通工具的重量每减少10%,燃料可节约8%。在报废回收时,铝型材产品可以实现100%回收,回收铝型材循环再用可以减少95%的能源消耗。

  • 轨道交通领域

由于铝的密度小,仅为2.7(属轻金属),约为钢的1/3。由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜,所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性,由于铝的融化温度低,流动性好,易于制造各种复杂外形的零件,在轨道交通领域得到了广泛的应用。

全铝和谐号高铁车厢

目前中国铁路客运专线动车组采用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四种类型中,除CRHI型车体采用的是不锈钢材外,其余3种动车组车车厢除底盘外全部使用铝型材。

  • 其它领域

由于铝的重量轻、强度高、易加工成型、价格适中、易回收利用等优势,在航空航天、轨道交通、军事等领域很多零部件都取代了钢应用;在其它机械设备、自动化领域的设计中,也越来越多的采用铝合金。

最早的AR-15,可以看到机匣和弹匣全部采用7075铝合金制造

BMD-1空降兵战车采用铝合金车身

全铝豪华游艇

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