Состояние применения и перспективы алюминиевых сплавов в авиакосмической отрасли

Статус заявки

• Широкое использование в критических компонентах: Алюминиевые сплавы, обладая отличными механическими свойствами, низкой плотностью и хорошей обрабатываемостью, получили широкое распространение в авиакосмической промышленности. В авиационной отрасли они широко применяются при производстве конструкционных элементов, таких как фюзеляжи, крылья, соединители и шасси самолетов. В космической отрасли они активно используются в критических компонентах, таких как ракетные двигатели, камеры сгорания жидкого кислорода, системы продвижения и конструкционные элементы.

• Основные серии сплавов: Сплавы алюминия серий 2000 и 7000 являются наиболее распространенными в авиакосмической промышленности. Сплавы серии 2000, главным образом состоящие из алюминия, меди и магния, обладают отличной теплостойкостью и подходят для производства высокотемпературных компонентов в авиакосмической отрасли, таких как жаростойкие детали, работающие при температурах от 150°C до 250°C, жаростойкие свариваемые конструкционные элементы и ковки. Сплавы серии 7000, в основном состоящие из алюминия, цинка, магния и меди, могут быть упрочнены термической обработкой. Их отличная обрабатываемость, коррозионная стойкость и высокая вязкость делают их основными конструкционными материалами в авиакосмической отрасли. Например, верхние кожухи крыла и стрингеры крыла самолета Boeing 777 изготовлены из сплавов серии 7000.

• Технологические инновации способствуют обновлению приложений: благодаря непрерывному технологическому прогрессу появились новые типы алюминиевых сплавов и технологий обработки. Например, оксидно-дисперсионно упрочненный алюминиевый сплав, разработанный командой профессора Хэ Цуняна из Университета ТIANjin, успешно повысил рабочую температуру алюминиевых сплавов с 350°C до 500°C, решив проблему использования алюминиевых сплавов в высокотемпературных условиях выше 400°C. Это предоставляет материал с превосходными характеристиками для космических приложений в высокотемпературных условиях. Кроме того, развитие инновационных производственных процессов, таких как порошковая металлургия и распыление, также сделало возможным производство легких алюминиевых сплавов с лучшими характеристиками.

• Внутреннее развитие: Исследования Китая в области высокопрочных и вязких алюминиевых сплавов начались относительно поздно, изначально сосредотачиваясь главным образом на копировании зарубежных сплавов. В последние годы Китай усилил свои исследования и разработки, сформировав совместную силу научно-исследовательских институтов и предприятий для выполнения серии крупных государственных проектов и добившись хороших результатов. Сейчас Китай практически обладает способностью массового производства материалов из высокопрочного алюминиевого сплава, удовлетворяя потребности крупных государственных проектов. Однако, по сравнению с международным передовым уровнем, всё ещё существуют разрывы, такие как большинство продукции — это копии, слабое фундаментальное исследование и устаревшее производственное оборудование.

Перспективы применения

• Рост Размера Рынка: Предсказывается, что глобальный размер рынка алюминиевых сплавов для авиакосмических приложений будет расти на уровне 5,50% в год с 2024 по 2029 год. К 2029 году ожидается, что глобальный размер рынка алюминиевых сплавов для авиакосмических приложений достигнет 99,343 миллиарда юаней. Постоянный рост размера рынка отражает широкие перспективы спроса на алюминиевые сплавы в авиакосмической области.

• Растущий спрос на высокопроизводительные алюминиевые сплавы: Постоянное развитие авиакосмических технологий предъявляет все более высокие требования к характеристикам материалов. В будущем спрос на высокопрочные, высоковязкие, высокоустойчивые к коррозии и жаростойкие алюминиевые сплавы将进一步 возрастать. Например, алюминиево-литиевые сплавы, обладающие низкой плотностью и отличными комплексными свойствами, предположительно будут использоваться шире в авиакосмической отрасли. Их можно использовать для производства ключевых конструкционных элементов самолетов, ракет-носителей, космических аппаратов и систем вооружений, чтобы удовлетворить потребности в снижении веса и улучшении характеристик авиакосмической продукции.

• Современные технологии производства расширяют применение алюминиевых сплавов: Развитие передовых технологий производства, таких как 3D-печать, открывает новые возможности для использования алюминиевых сплавов в авиакосмической отрасли. С помощью технологии 3D-печати можно изготавливать сложные по форме и высокоточные компоненты из алюминиевых сплавов, что позволяет повысить производительность, снизить затраты и еще больше расширить область применения алюминиевых сплавов в авиакосмической промышленности.

• Учет факторов устойчивого развития: В условиях защиты окружающей среды и устойчивого развития возобновляемость и регенеративная ценность алюминиевых сплавов будут уделяться большее внимание. Разработка технологий возобновляемых алюминиевых сплавов и увеличение коэффициента переработки этих сплавов могут не только сократить потребление ресурсов и производственные затраты, но и помочь снизить негативное воздействие на окружающую среду, соответствующим требованиям устойчивого развития в авиакосмической отрасли.