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铝锂合金

新材料是航空航天技术的重要基础,航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。

铝锂合金基本信息

铝锂合金发展历程

1983年在巴黎国际航空博览会上,世界上两家最大的铝合金生产企业--英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司,同时宣布研制成功新的革命性材料--铝锂合金。专家们认为,铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来,铝合金研究和开发的又一个里程碑。

其实,铝锂合金并不是个新鲜概念。对这种材料的认识经历了相当长的时间。由于锂的比重小,在铝中的溶解度高,长期以来人们就把锂看作铝的亲密合作伙伴。早在本世纪20年代,科技工作者就对铝锂合金进行过许多评论。1924年,德国研制成功一种工业铝锂合金--司克龙。这是一种仅含0.1%锂的铝锌合金。它的机械性能比当时盛行的铝镁合金--杜拉铝要稍好一些。由于当时杜拉铝已得到公认,所以影响了司克龙合金应受到的广泛重视。1943年,高强度的铝锌镁铜合金问世,再一次低估了铝锂合金的工业价值。1957年,英国研制成功了含锂1.1%的X-2020铝合金。这种合金用于美国舰载超音速攻击机的机翼和水平尾翼的蒙皮上,取代原设计中的铝合金后,RA-5C飞机的重量减轻6%。原苏联的科技工作者同时也研制出了一种含锂2%的铝合金。又经过10年徘徊,到1967年发生了世界范围的能源危机后,各国又重新开始大规模研究铝锂合金。由于冶金技术和相关技术的发展,使含锂量更大、比重更小、强度更高的铝锂合金的出现成为可能。据认为,目前许多先进的战斗机和民航飞机大都采用了这种合金。铝锂合金的成本大约只是碳纤维增强塑料的1/10。如果采用铝锂合金制造波音飞机,重量可以减轻14.6%,燃料节省5.4%,飞机成本将下降2.1%,每架飞机每年的飞行费用将降低2.2%。可以预料,随着材料科学的发展,将有越来越多的新型合金进入航空航天业、各个工业部门及千家万户。

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铝锂合金造价信息

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基硬化剂

  • 品种:基硬化剂;型号:401;容量:20kg/桶;
  • t
  • 卡乐孚
  • 13%
  • 北京鸿科国际工程有限公司
  • 2022-12-08
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硅酸溶胶

  • 品种:硅酸溶胶;说明:混凝土密封固化剂;容量:25kg/桶;配合比:单组份;类型:基;
  • kg
  • 广德汇龙
  • 13%
  • 重庆麦瑞德装饰工程有限公司
  • 2022-12-08
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双色沾塑鱼钳

  • 10″编号:0352-0110;装箱数量(PCS):6;装箱数量(PCS)1:60;外箱规格(cm):52×36×26cm;包装:插卡;毛净重(kgS):26/24;系列:扳手、套筒类工具;
  • 胜达
  • 13%
  • 秦皇岛市恒勋商贸有限公司
  • 2022-12-08
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双色柄鱼钳

  • 8"品种:鲤鱼钳;类型:尖嘴钳;
  • 史丹利
  • 13%
  • 杭州圣迪机电设备有限公司
  • 2022-12-08
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双色沾塑鱼钳

  • 8″编号:0352-0108;装箱数量(PCS):6;装箱数量(PCS)1:60;外箱规格(cm):47×30.5×26cm;包装:插卡;毛净重(kgS):17/15;系列:扳手、套筒类工具;
  • 胜达
  • 13%
  • 秦皇岛市恒勋商贸有限公司
  • 2022-12-08
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铝合金

  • kg
  • 汕尾市海丰县2015年11月信息价
  • 建筑工程
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铝合金

  • kg
  • 汕尾市海丰县2015年9月信息价
  • 建筑工程
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铝合金

  • kg
  • 汕尾市海丰县2015年9月信息价
  • 建筑工程
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铝合金

  • kg
  • 汕尾市海丰县2015年8月信息价
  • 建筑工程
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铝合金

  • kg
  • 汕尾市海丰县2015年6月信息价
  • 建筑工程
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铝合金

  • 铝合金
  • 2亚洲铝业集团有限公司
  • 1
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2009-05-08
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铝合金

  • 铝合金
  • 0m²
  • 1
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2010-04-10
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铝合金泄爆窗

  • 铝合金
  • 50m²
  • 3
  • 中档
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2022-08-10
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铝合金隔栅

  • 铝合金隔栅
  • 1m²
  • 1
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2010-03-20
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铝合金

  • 铝合金厚度为1.4厚
  • 1m²/元
  • 1
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2010-03-12
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铝锂合金军事应用

铝锂合金主要为飞机和航空航天设备的减重而研制的,因此也主要应用于航空航天领域,还应用于军械和核反应堆用材,坦克穿甲弹,鱼雷和其它兵器结构件方面,此外在汽车、机器人等领域也有充分运用。从20世纪30年代开始,德、美、英、前苏联对Al-Li合金进行研制,但是真正具有商业价值的是1957年美国Alcoa公司研制成功的含锂1.1%的2020合金,用于制造海军TA-5CVigitante飞机的机翼蒙皮和尾翼的水平安定面。目前主要使用的铝锂合金有2×××系(Al-Li-Cu-Zr)和8×××系(Al-Li-Cu-Mg-Zr)等10余种牌号,最大铸锭规格达到25t以上,其轧制、挤压和锻造的加工技术已达到常规铝合金的水平。

铝锂合金的航空应用

Al-Li合金已经在军用飞机、民用客机和直升飞机上使用或试用,主要用于机身框架、襟翼翼肋,垂直安定面、整流罩、进气道唇口、舱门、燃油箱等等。

早在20世纪50年代,美国就开发了x2020铝锂合金后来用来取代7075用于RA-SC预警机。美国一公司将C-155铝锂合金用于波音777和空中客车A330/340飞机的垂尾和平尾,该合金比普通铝合金有更好的抗疲劳性能和高的强度。其中A330/340飞机每架使用Al-Li合金650kg,可使飞机减重达4250kg,可以提高有效载荷及降低燃料消耗。麦道公司的C-17运输机使用了铝锂合金板材和挤压型材制造货舱的地板梁、襟翼副翼蒙皮等结构,用量达2.8t,比用普通铝合金减重208kg,法国幻影式战斗机上也大量应用铝锂合金,其成本低于热固塑料和金属基复合材料。在1988年的时候,洛克希德·马丁战术飞机系统公司、洛克希德·马丁航空系统公司和雷诺兹金属公司就开始AA2l97合金研制的联合计划,为军用歼击机隔板和舱壁生产重载厚板。1996年6月,雷诺兹金属公司开始售出第一批AA2l97合金板材,用于取代其它材料制造美国空军F-16飞机的后部隔板(舱壁)和其它零件。欧洲试验型战斗机EFA其前部所有薄板状零件皆由8090薄板制成,占所有材料的9%,驾驶舱内使用了不少A1-Li合金,其中用A1-Li超塑成形工艺制造的电子设备室的盖板长达1.5m。英、意合作生产的大型直升机EH101上,其机身框架、蒙皮和内部结构使用了相当多的A1-Li合金板材和锻件,每架质量减轻200kg。而据估计,直升机在整个服役期间每减轻1kg增加经济效益高达3000英镑。

在航空铝锂合金的研究和应用方面,前苏联及俄罗斯也一直处于世界的领先地位,比较有代表性的有01420、01421(含钪)、01423(含钪)、01430、01440、01450等。早在20世纪70年代,前苏联就将铝锂合金用于制造雅克-36飞机的主要构件,包括机身蒙皮、尾翼、翼肋等,该飞机在恶劣的海洋气候条件下使用,性能良好。20世纪90年代初又在米格-29和米格-31飞机上采用1420合金焊接结构,使减重效果进一步提高。米格-29使用了1420合金薄板、模锻件、挤压壁板等制造机身、驾驶员座舱、油箱等,每架飞机铝锂合金用量达3.8t。采用焊接油箱后减重达24%,其中12%是由于材料比重的降低,12%是由于焊接结构减少了铆钉、螺钉、密封剂和搭接部分而达到的。1420合金在其它飞机,如运输机、客机、直升机上用量也相当可观。安-124用量近8t,图-204用量2.7t,米-26用量1.8t,还有伊尔-86、安-72等也都采用了A1-Li合金。近年来,Al-Li合金也大量用在苏-27、苏-35、苏-37等战斗机上,以及远程导弹弹头壳体等。

铝锂合金的航天应用

对于航天飞行器结构,质量的减轻可增加有效载荷,而有效载荷每增加1kg可带来4,400~110,000美元的效益。因此,由于Al-Li合金密度低、性能好的特点,在很多航天飞行器中都采用Al-Li合金结构。

美国洛克希德导弹和空间公司(LMSC)制造的飞行器使用低密度、中等强度和高刚度的材料,因此大量采用Al-Li合金产品。从20世纪80年代中期开始,大量选用8090及普通加工方法生产各种锻件、厚板、薄板与挤压件。LMSC在大力神有效载荷转接器上使用8090板材,减轻质量180kg。该公司使用AA2195合金生产的新的航天飞机"超轻型油箱",长达47m,直径达8.4m,用于盛装低温燃料和液态氢。AA2195合金的使用使油箱减轻5%(减重近3400kg),强度提高30%,有效地增加了有效载荷,节约成本约7500万美元。麦道空间系统公司采用2090-T81板材制成直径2.44m,长3.05m的低温箱,用于三角翼火箭盛放燃料和液氧的容器,质量减轻15%。美国通用动力空间公司在阿特拉斯和半人马运载火箭上的三个部件采用2090合金,总量达70kg,质量较2024减轻8%。1997年12月的美国"奋进号"航天飞机外贮箱采用2195代替2219,运载能力提高了3.4t。

Al-Li合金在俄罗斯的航天业中也有很多的应用。俄罗斯在1450合金基础上添加0.20%的Sc元素研制出1460合金,有更优良的性能,将其应用于大型运载火箭"能源号"的结构件上。此外,还用在其它火箭、"暴风雪"号航天飞机和空间站的结构件上。

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铝锂合金优点

锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中,就形成了铝锂合金。加入锂之后,可以降低合金的比重,增加刚度,同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性,这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。正是由于这种合金的许多优点,吸引着许多科学家对它进行研究,铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。

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铝锂合金常见问题

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铝锂合金文献

西南铝突破铝锂合金多项关键技术 西南铝突破铝锂合金多项关键技术

西南铝突破铝锂合金多项关键技术

格式:pdf

大小:157KB

页数: 1页

西南铝业集团公司历时两年半的"新型轻质高性能铝锂合金工业化制备"重点攻关项目突破多项关键技术,实现了多项性能的协同提高,达到了产业化制备目标,为满足我国重点产品、大飞机、空间站等重大航空航天工程的紧迫需求提供了有力保障。

西南铝突破铝锂合金多项关键技术 西南铝突破铝锂合金多项关键技术

西南铝突破铝锂合金多项关键技术

格式:pdf

大小:157KB

页数: 1页

近日,西南铝业集团公司历时两年半的“新型轻质高性能铝锂合金工业化制备”重点攻关项目突破多项关键技术,实现了多项性能的协同提高,达到了产业化制备目标,为满足我国重点产品、大飞机、空间站等重大航空航天工程的紧迫需求提供了有力保障。

2099:第三代新型铝锂合金

铝锂合金

锂的密度约为水的一半,是最轻的金属元素。研究表明,在铝合金中每添加1%的Li,可使合金密度降低3%,而弹性模量提高6%,并可保证合金在淬火和人工时效后硬化效果良好。因此,铝锂合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度的铝合金,在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。

2099合金

2099铝锂合金是由Alcoa公司与美国空军Wright材料实验室及Dayton大学合作研发的第三代新型铝锂合金。该合金克服了传统铝锂合金低断裂韧性和高各向异性等缺点,是当今世界上最先进的铝锂合金之一。2099合金Alcoa公司商业牌号为C-458。

Cu

2.4~3.0

Ti

≤0.10

Li

1.6~2.0

Fe

≤0.07

Zn

0.4~1.0

Si

≤0.05

Mg

0.1~0.5

Be

≤0.0001

Mn

0.1~0.5

Al

余量

Zr

0.05~0.12

其他

单个

≤0.05

合计

≤0.15

作为减轻飞行器质量、提升飞行器有效载重、提高燃油效率以及提高安全性能的铝锂合金代表,2099合金被大量应用于飞机结构件,如2099-T83挤压件用于制造飞机地板横梁以及座位导轨;2099-T8E67挤压件用于制造机翼纵梁;2099-T8E77板材用于制造飞机其他零部件。

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纤维增强铝锂合金叠层板制备工艺与力学性能的研究项目摘要

采用理论及实验的方法来研究大型航空器设计所涉及的纤维增强树脂基复合材料和新一代高强铝锂合金组成的混合叠层板的制备工艺,通过铝合金、铝锂合金表面处理工艺、叠层板固化成型工艺的研究,建立一个可重现且可靠的叠层板制备工艺。通过无损检测技术,研究叠层板的制备缺陷,比较纤维增强铝合金层板与纤维增强铝锂合金层板的制备流程及制备缺陷的异同性。建立含初始界面分层缺陷、含残余应力层板静强度和疲劳裂纹萌生寿命和疲劳裂纹扩展寿命理论模型和有限元数值模型,模拟固化成型工艺过程,分析层板制备过程各阶段工艺参数对成型后层板界面分层和残余应力的影响,从而为优化工艺参数提供理论依据。

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C919首次大范围采用铝锂合金

1C919首次大范围采用铝锂合金

据新华社报道,我国首款国际主流水准的国产大型客机C919,5日14时许在上海浦东国际机场首飞,15:19在上海浦东国际机场安全落地,首飞成功。

中国金属网消息显示,C919是首次大范围采用铝锂合金的机型。锂既能降低铝的密度又能提高弹性模量。向铝金属中每添加1%的锂,铝合金的密度就下降约3%,而其弹性模量则会上升约6%,从而成为复合材料(碳纤维增强塑料)强有力的竞争产品。据波音飞机公司测试,采用铝锂合金制造波音飞机,其重量可以减轻14.6%,燃料节省5.4%,飞机制造成本可下降2.1%,每架飞机每年的飞行费用可降低2.2%。由于铝锂合金的成本大约只是复合材料(碳纤维增强塑料)的10%,因而在应用上具有明显的比较优势。

2009年,铝锂合金被纳入美国航天材料标准,目前,第三代铝锂合金已实现规模化工业生产,第四代铝锂合金研发已有了新成果。在新型飞机设计制造中,采用铝锂合金可使飞机铝合金零部件的质量减轻14%~30%,已成为新一代航空器的关键性结构材料。

据中国有色网信息,空客A350采用了铝锂合金制造机身蒙皮与地板结构,其用量为机身重量的22%;A380机身蒙皮、地板梁、机翼前后缘均使用了铝锂合金;在庞巴迪C系飞机中,先进铝锂合金材料部件已经占到飞机材料总量的20%;波音787和EH101多用途直升飞机也大量采用了铝锂合金。在国内,《国际航空》杂志数据显示C919的第三代铝锂合金材料用量达到8.8%,铝锂合金在C919大飞机主结构材料中首次应用且用量较大。

中国铝业网信息显示,目前全球主要有7个工厂能生产铝锂合金轧制材,11个工厂能生产铝锂合金挤压材,9个工厂可锻制铝锂合金自由锻件与模锻件,其中包括中国的西南铝业,不过西南铝业仅能够生产少量铝锂合金,远远不能满足国产大飞机的需求。目前国内C919大飞机主要使用的铝及铝锂合金量占整个飞机材料的65%左右,国产材料占比较低,主要依赖进口。

新材料产业“十三五”规划提出,以航空铝材、碳纤维复合材料、高温合金等市场潜力巨大、产业化条件完备的新材料品种,组织开展应用示范。届时,国内高端铝材的供应将会出现明显的缺口,铝行业迎来重大发展机遇,航空铝材市场规模有望快速增长。

中国大飞机对铝合金材料的需求增加了中国铝加工企业航空民机铝合金研发和规模化生产的紧迫感。4月6日,明泰铝业在投资者关系互动平台上公开表示公司的院士工作站及相关客户正共同开发铝锂合金产品,实现未来进军航空航天军工等高端领域的目标。

2有色金属板块5月5日走势

2017年5月5日,上证综指报3103.04点,下跌0.78%。深证成指报10024.44点,下跌1.21%。有色金属(申万)指数报收3468.92点,下跌1.43%。个股方面,21家上涨,12家持平,84家下跌。

3有色金属价格追踪

5月5日,基本金属价格涨跌互现。其中,铜精矿价格下跌0.54%,电解铜价格下跌1.16%,铝锭价格上涨0.65%,铅锭价格上涨0.16%,锌锭价格上涨0.18%,电解镍价格下跌2.47%,锡锭价格下跌0.18%。贵金属中,金价格下跌0.99%,银价格下跌2.40%。

小金属中,工业级碳酸锂价格上涨3.38%,电池级碳酸锂价格上涨2.35%,黑钨精矿价格上涨1.85%,氧化钼价格下跌0.39%,其余小金属价格全部持平。

稀土金属价格持平。

5月5日,炭素价格,预焙阳极价格持平。

5月4日,放射性金属价格,CME铀期货价格持平。

5月4日,LME铜库存上涨11.56%,LME铝库存下跌0.44%,LME锌库存下跌0.65%,LME铅库存上涨3.29%,LME锡库存下跌1.31%,LME镍库存上涨0.01%。

5月5日,沪铜库存周跌幅6.16%,沪铝库存周涨幅3.15%,沪锌库存周涨幅4.26%,沪铅库存周涨幅4.38%。沪锡库存周跌幅0.42%,沪镍库存周涨幅74.43%。

5月4日,LME3月期铜下跌1.68%,LME三月期铝下跌0.31%,LME三月期锌下跌1.38%,LME三月期铅下跌1.76%,LME三月期锡上涨0.38%,LME三月期镍下跌2.84%。

4行业资讯

1)中国铝业高管:冬季取暖期电解铝或减产100-150万吨

中国铝业资深副总裁卢东亮表示,中国政府认真对待28个城市铝生产商冬季期间的减产,从11月开始的冬季取暖季持续四个月。卢东亮表示,1200万吨产能将受到影响,且产量将减少100-150万吨,或占到中国总的年产量的3-4%。另外取缔非法铝产能将影响300-800万吨产能,尚不清楚这如何影响产量。他预计今明两年中国铝消费量将增长7-10%。(资讯来源:长江有色金属网)

2)有色协会预计:一季度规模以上有色金属企业利润同比增75%

中国有色金属工业协会最新发布的3月中经有色金属产业景气指数为为34.9,较上月回落0.3点,在“正常”区域延续上升趋势。有色协会预计,2017年一季度,规模以上有色金属工业企业(不包括独立黄金企业)实现利润近500亿元,同比增长75%左右。(资讯来源:长江有色金属网)

3)嘉能可2017年一季度自有资源镍产量较上年同期下跌10%

据嘉能可第一季度生产报告,嘉能可2017年一季度自有资源镍产量24900吨,较2016年一季度下跌10%。因MUrrin Murrin及Nikkelverk检修,Nikkelverk同比下降700吨至22600吨,Murrin Murrin减少3800吨至8200吨。(资讯来源:长江有色金属网)

5

5月5日国内外要闻

国内方面:

(1)一线城市全面缩减房贷利率优惠,基准利率成主流。近日,北京、上海、广州、深圳等一线城市全面缩减房贷利率优惠。其中,北京首套房贷时隔三年回归基准利率,在利率提高的同时,放款时间明显延长。业内人士认为,信贷收紧的量变逐渐发展到了质变,北京作为本轮楼市调控的领头羊,其调控举措有一定的风向标作用,预计基准利率将成为主流。(资讯来源:新华网)

(2)油气改革落地在即管网独立先行,成本监审已全面启动。虽然油气体制改革方案还未全面下发,但作为重头戏的管网独立已先动了起来。《经济参考报》记者了解到,日前有关部门已经成立12个工作组,分赴多地全面启动管输企业定价成本监审工作,后续将研究制定天然气干线管道价格,加快规范省级以下管网定价。(资讯来源:新华网)

国外方面:

(1)国际油价暴跌逾3%,创近半年新低。周五(5月5日)亚市盘中,国际油价短线跳水逾3%,美原油6月期货一度短线跳水1.6美元,创2016年11月16日以来新低至43.76美元/桶,布伦特原油7月期货亦跌创六个月低点至46.64美元/桶;主要是供给过剩的担忧加剧、需求增长预期悲观、OPEC不会扩大减产规模等五大利空因素持续打压。(资讯来源:汇通网)

(2)保守党在英国地方选举中旗开得胜。英国地方议会选举的初步结果显示,特雷莎·梅领导的保守党势将击败工党和英国独立党,取得全面胜利。截至当地时间5月4日14:00,在已开出的4851张选票中,保守党赢得了452个席位里的227席,净增69席,工党席位数减少37至108席。在已公布的选票中,英国独立党原本拥有的23席尽数丢失。先前民调暗示,支持英国独立党的选民自去年脱欧公投以来转投保守党阵营,工党领袖科尔宾也没能鼓舞民意,上述投票结果似乎证实了这一点。这预示着特雷莎·梅将实现在6月8日获取议会绝大多数席位的目标。(资讯来源:汇通网)

6

行业风险提示

政策风险、供给变动风险。

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