
2020年********深刻指出,―人类需要一场自我革命,加快形成绿色发展方
式和生活方式,建设生态文明和美丽地球。‖****总理在2022年政府工作
低噪声项目(CLEAN),环境责任航空项目(ERA);欧盟启动了―洁净天空‖项目
保障作用。进入21世纪,飞行器向着更加安全可靠、轻量化、强韧化、绿色环保
(一)7000系铝合金因其耐蚀性好、韧性高以及加工性能优异,成为航空飞行
器的主要结构材料。其主要成分是是Al、Zn、Mg、Cu元素,以Zn为主添加元
通过铬(Cr)、锰(Mn)、钼(Mo)等微量元素的添加来改善应力腐蚀、开裂
问题等等。(二)2000系铝合金耐温性能优良,多用于150~250℃温度范围
内工作的耐热零件和耐热可焊接的结构件及锻件。其主体成分主要是Al、Cu、Mg
3种元素,以Cu为主添加元素,通过调节Cu的含量来改善铝合金材料的焊接性
的方向发展;对应的热处理工艺开发是沿着从T6到T73到T76到T736到T77的
方向发展;在合金设计方面的发展特点是Fe、Si等杂质含量越来越低,微量过渡
的一种近α型钛合金。其最高使用温度为540℃,具有强度高、韧性高、抗蠕变
0.7Nb-0.5Mo-0.35Si)合金是英国研制的一种近α型钛合金,也是长时使用温度
在差距:一是对铝合金材料的研究多数仍处于实验室阶段,实验室成果转化缓慢。
此外其服役温度范围广、可在室温到中高温环境服役。因此,20世纪70年代钛
600℃的高温条件下具有较高的比强度、疲劳强度、蠕变抗力及组织稳定性。目
前代表国际先进水平的高温钛合金牌号主要有美国的Ti-6242S、Ti-1100,英
度结构钛合金。这些钛合金的强度均可以达到1100-1300MPa的水平。21世纪
金具有良好的高温强度和抗氧化能力,已被应用于Fl19发动机的高压压气机机
匣、导向叶片和矢量尾喷管。俄罗斯研制的Ti-Cu-Al系BTT-1阻燃钛合金具有良
(一)高温钛合金。Ti-60合金是我国自主研制的一种600℃高温钛合金。
该合金是在TAl2(Ti-55)合金的基础上添加了适当含量的Al,Sn,Si元素,从
而进一步提高了合金的热稳定性、高温蠕变性能和高温抗氧化性。Ti-600合金
国自主研发的β型阻燃钛合金,与常规钛合金相比,Ti-40合金具有优异的阻燃
大,用于航空领域的钛材占比不到20%,远低于50%左右的国际平均水平,与
5%-10%,而飞机起落架用超高强度钢占全机用钢量的60%以上。一般习惯上
认为抗拉强度高于1380MPa,屈服强度高于1200MPa的合金钢材称为超高强
超高强度钢。其中合金含量低于5.0wt%的为低合金超高强度钢,合金含量在
合金超高强度钢:(一)低、中合金超高强度钢。AISI4340超高强度钢是由美国
在1950年研制出的最早出现的低合金超高强度钢,也是低合金超高强度钢的典
型代表。为了改善低合金超高强度钢的低温回火脆性问题;1952年,300M钢
能最好的飞机起落架用钢。(二)高合金超高强度钢。AF1410是由美国研制成功
的一种可焊接超高强度钢,该钢材具有高的强韧性、良好的加工型和焊接性能。已
用于制造飞机起落架、平尾轴等重要结构部件。1991年,在AF1410钢的基础
上,美国研制成功了一种新型超高强度钢AerMer100,与钢AF1410相比,材
产品所用的结构钢共有131个牌号,不锈钢有81个牌号;编入《航空材料手册》
的结构钢有47个牌号、不锈钢有36个牌号;而纳入国军标的结构钢和不锈钢分
别只有38个和32个。大部分钢号是在近十多年引进国外航空产品过程中仿制的,
体化发展。复合材料的应用可实现航空飞行器结构减重10%~40%,成本降低
10%~30%。从20世纪70年代起,先进复合材料在航空领域的应用逐渐从最初
等主承力构件,并被越来越广泛地应用在各种飞行器的制造上,部分飞机复合材料
称FRP)。先进树脂基复合材料是指以高性能纤维为增强体和高性能树脂为基体
结构材料。对于代表当今世界民机制造技术最高水平的波音B787和空客A350,
碳纤维复合材料应用比例已超过50%,有的机型甚至已达到80%-90%。与传统
航空飞行器风扇导向叶片、液压系统分路阀箱等部位,SiC纤维增强铝基复合材
前所有已知材料中耐高温性最好的材料,可以在1500~1700℃的高温环境下
大面积使用,复合材料的鸭翼、垂直安定面、水平安定面等都实现了批量化应用。
了我国航天技术的发展,因此加强对复合材料关键制造技术的研究具有重要意义。
家航空零件使用材料的发展趋势看,航空工业是钛合金最大的应用领域,比强度高、
已经成为行业发展的必然趋势。首先,要摆脱航空关键材料长期依赖进口的局面,
成本的新材料和新工艺,用价格较低的元素取代Nb、Mo和V等贵金属元素,以及
目前高温钛合金实际长时使用很难突破600℃,对于600℃以上航空钛合金的
国内外在纯钛和TC4(Ti-6Al-4V)等通用型合金的回收与再利用方面取得了一
定的效果,但在―高端‖应用领域,我国目前仍落后于欧美发达国家,所以,发展