一种机翼蒙皮用合金制造技术

本发明专利技术提供一种机翼蒙皮用合金，包括Ag：0.01％～0.08％，Mn：0.06％～1.5％，Si：0.05％～0.15％，Cu：0.21％～0.30％，Ni：9.0％～12.0％，Cr：0.18％～0.21％，V：0.02％～0.03％，La：0.10％～0.20％，Ce：0.01％～0.02％，Pr：0.01％～0.02％，Nd：0.25％～0.30％，Sm：0.01％～0.04％，Eu：0.01％～0.03％，Gd：0.50％～3.0％，Zn：0.31％～0.42％，Be：0.20％～0.50％，其余为Al，所制备的合金材料抗腐蚀性能好，机械强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝基合金领域，具体涉及一种机翼蒙皮用合金。
技术介绍
随着经济的发展，通用航空越来越多地应用于国民经济建设和人民生活中。在飞机播种、人工降水、气象探测、空中广告等多个方面，通用航空都发挥着巨大的作用。近几年由于国家的大力投入和技术革新，飞机制造业迅速发展。 机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置。由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。 飞速发展的飞机制造业对制造飞机的原材料提出了更高的要求，而飞机机翼蒙皮的质量好坏将直接影响到飞行安全和飞机的使用寿命，如何提高飞机机翼蒙皮的材料质量，是本行业技术人员所面临的一大难题。 申请号201310066808的中国专利公开了一种抗冲击复合机翼蒙皮，包括夹层结构，其使用金属、纤维和陶瓷层状复合材料制成，具有至少一个金属层/纤维层/陶瓷层构成的夹层结构，其特征在于金属层采用铝、镁、钛或者相应的合金材料，纤维层采用玻璃纤维、kevlar纤维、碳纤维、氮化硅、碳化硅或者二氧化锆纤维，所述陶瓷层包括氧化锆、氧化钇、氧化铝和莫来石；但是，制备过程复杂，操作参数难以精确控制，所制备的机翼外壳韧性欠佳。 申请号200910234391.2的中国专利公开了一种复合材料机翼蒙皮及其驱动方法，蒙皮采用波纹构型，利用形状记忆合金驱动器实现机翼蒙皮拉伸变形。但上述专利技术专利所制造的机翼蒙皮抗冲击性能较差。 因此，开发一种制备方法简便，材料性能良好的机翼蒙皮用合金材料，十分有市场前景。
技术实现思路
为了克服上述现有技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种机翼蒙皮用合金材料，具有优良的抗腐蚀性能，机械强度高，抗蠕变性能好，有效地解决了上述问题。 为了解决上述技术问题，本专利技术采取如下的技术方案： 一种机翼蒙皮用合金，组成元素包括：银、锰、磷、硫、硅、铜、镍、铬、钒、镧、铈、镨、钕、镁、铝，其中，上述元素的重量份包括Ag的含量为0.01％～0.08％、Mn的含量为0.06％～1.5％、Si的含量为0.05％～0.15％、Cu的含量为0.21％～0.30％、Ni的含量为9.0％～12.0％、Cr的含量为0.18％～0.21％、V的含量为0.02％～0.03％、La的含量为0.10％～0.20％、Ce的含量为0.01％～0.02％、Pr的含量为0.01％～0.02％、Nd的含量为0.25％～0.30％、Sm的含量为0.01％～0.04％、Eu的含量为0.01％～0.03％、Gd的含量为0.50％～3.0％、Zn的含量为0.31％～0.42％、Be的含量为0.20％～0.50％。 进一步的，所述机翼蒙皮用合金，包含0.50％～2.0％含量的Gd。 进一步的，所述机翼蒙皮用合金，包含0.01％～0.02％含量的Eu、0.60％～1.50％含量的Gd、0.015％～0.04％含量的Sm、0.20％～0.40％含量的Be、0.31％～0.40％含量的Zn。 更进一步的，所述机翼蒙皮用合金，原料组分最佳重量百分比如下：Ag为0.04％、Mn为1.1％、Si为0.075％、Cu为0.26％、Ni为10.0％、Cr为0.19％、V为0.025％、La为0.15％、Ce为0.015％、Pr为0.018％、Nd为0.27％、Sm为0.03％、Eu为0.014％、Gd为1.5％、Zn为0.36％、Be为0.25％，其余为Al。 以下，对本专利技术中采用的合金的成分组成的限定理由进行说明，成分组成中涉及的％指质量％。 合金中加入Ag可以显著提高合金的应力腐蚀抗力，合金中加入Ag可以降低低温时效速率，但是随着时效时间延长，硬化速率突然提高，本专利技术将Ag含量规定为0.01％～0.08％，优选为0.04％。Mn、Ni、Gr、Si具有极好的铸造性能和抗蚀性，与铝形成共晶体，可提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向。考虑到航空的具体实际，本专利技术将Si含量规定为0.50％～0.60％，优选为0.075％，Ni含量规定为9.0％～12.0％，优选为10.0％，Cr含量规定为0.18％～0.21％，优选为0.19％，Mn含量规定为0.06％～1.5％，优选为1.1％。Cu有很好的延展性，铜和铝组成固溶体，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大，本专利技术将Cu含量规定为0.21％～0.30％，优选为0.26％。Zn在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。含锌量很高的铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好，本专利技术将铝合金材料中Zn含量规定为0.31％～0.42％，优选为0.36％。在铝合金中加人较高量Be、V时，可增大合金力度、硬度和抗震能力，防止产生颗粒，提高铝合金微观组织的均匀性，也可提高冶炼过程中回火的稳定性，加速合金时效进程并提高时效硬度，提高硬度近1倍，同时还可增加时效析出相数目、减小其尺寸，本专利技术将铝合金材料中Be含量规定为0.20％～0.50％，优选为0.25％；V含量规定为0.02％～0.03％，优选为0.025％。 La、Ce、Pr、Nd、Gd、Eu和Sm是稀土元素，稀土元素加入铝合金中，能够提高合金材料的机械强度和抗腐蚀性，使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化。还可降低熔体表面张力，增加流动性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机翼蒙皮用合金，所述合金为铝基合金，其特征在于，包括Ag的含量为0.01％～0.08％、Mn的含量为0.06％～1.5％、Si的含量为0.05％～0.15％、Cu的含量为0.21％～0.30％、Ni的含量为9.0％～12.0％、Cr的含量为0.18％～0.21％、V的含量为0.02％～0.03％、La的含量为0.10％～0.20％、Ce的含量为0.01％～0.02％、Pr的含量为0.01％～0.02％、Nd的含量为0.25％～0.30％、Sm的含量为0.01％～0.04％、Eu的含量为0.01％～0.03％、Gd的含量为0.50％～3.0％、Zn的含量为0.31％～0.42％、Be的含量为0.20％～0.50％。

【技术特征摘要】
1.一种机翼蒙皮用合金，所述合金为铝基合金，其特征在于，包
括Ag的含量为0.01％～0.08％、Mn的含量为0.06％～1.5％、Si
的含量为0.05％～0.15％、Cu的含量为0.21％～0.30％、Ni的含
量为9.0％～12.0％、Cr的含量为0.18％～0.21％、V的含量为
0.02％～0.03％、La的含量为0.10％～0.20％、Ce的含量为
0.01％～0.02％、Pr的含量为0.01％～0.02％、Nd的含量为
0.25％～0.30％、Sm的含量为0.01％～0.04％、Eu的含量为
0.01％～0.03％、Gd的含量为0.50％～3.0％、Zn的含量为
0.31％～0.42％、Be的含量为0.20％～0.50％。
2.根据权利要求1所述的机翼蒙皮用合金，包含0.50％～2.0％含
量的Gd。
3.根据权利要求1所述的机翼蒙皮用合金，包含0.01％～0.02％含
量的Eu、0.60％～1.50％含量的Gd、0.015％～0.04％含量的Sm、
0.20％～0.40％含量的Be、0.31％～0.40％含量的Zn。
4.一种机翼蒙皮用合金，其特征在于，按重量百分比计含有如下
原料重量组分：Ag为0.04％、Mn为1.1％、Si为0.075％、Cu
为0.26％、Ni为10.0％、Cr为0.19％、V为0.025％、La为0.15％、
Ce为0.015％、Pr为0.018％、Nd为0.27％、Sm为0.03％、Eu
为0.014％、Gd为1.5％、Zn为0.36％、Be为0.25％，其余为
Al。
5.一种机翼蒙皮用合金的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：
粗制成形合金材料制备步骤S01：将La、Ce、Pr、Nd、
Gd、Eu和Sm熔融，搅拌20分钟～30分钟，然后加入Ag、
Mn、Cu、Ni、Cr、V、Zn、Be、Si、Al熔融，搅拌1小时，
待完全融合后冷却至室温，得到粗制成形合金材...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓星，
申请(专利权)人：浙江工贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33