Альклад
Alclad представляет собой устойчивый к коррозии алюминиевый лист, образованный из поверхностных слоев алюминия высокой чистоты, металлургически соединенных (накатанных) с сердцевиной из высокопрочного алюминиевого сплава. Он имеет температуру плавления около 500 ° C (932 ° F). Alclad является торговой маркой Alcoa , но этот термин также используется в общем смысле .
С конца 1920-х годов Альклад производится как материал авиационного класса и впервые используется в отрасли при строительстве ZMC-2 дирижабля . Материал обладает значительно большей устойчивостью к коррозии, чем большинство сплавов на основе алюминия, при лишь незначительном увеличении веса, что делает Alclad привлекательным для изготовления различных элементов самолетов, таких как фюзеляж, элементы конструкции, обшивка и капот . Соответственно, он стал относительно популярным материалом для авиастроения.
Подробности
[ редактировать ]Материал описан в NACA -TN-259 от августа 1927 г. [1] как «новый коррозионностойкий алюминиевый продукт, который заметно превосходит существующие прочные сплавы. Его использование должно привести к значительному увеличению срока службы конструктивных деталей. Альклад представляет собой термообработанный сплав алюминия, меди, марганца, магния, обладающий коррозионной стойкостью. чистого металла на поверхности и прочности прочного сплава под ней. Особое значение имеет тщательный характер соединения сплава с чистым алюминием. Предварительные результаты испытаний в солевом тумане (24 недели воздействия) показывают изменения прочности на разрыв. и удлинение Alclad 17ST, если оно имело место, было настолько небольшим, что находилось в пределах экспериментальной ошибки». В применениях, связанных с авиастроением, Alclad доказал свою повышенную устойчивость к коррозии за счет увеличения веса по сравнению с листовым алюминием. [2] [3]
Поскольку чистый алюминий обладает относительно большей устойчивостью к коррозии по сравнению с большинством алюминиевых сплавов, вскоре было признано, что тонкое покрытие из чистого алюминия на внешней поверхности этих сплавов позволит использовать преимущества превосходных качеств обоих материалов. [4] Таким образом, ключевым преимуществом Alclad перед большинством алюминиевых сплавов является его высокая коррозионная стойкость. [5] Тем не менее, необходимо соблюдать значительную осторожность при работе с внешней поверхностью, покрытой Alclad, например, при очистке обшивки самолета, чтобы избежать образования рубцов на поверхности, обнажающих уязвимый сплав под ним и преждевременного старения этих элементов. [4] [6]
Из-за относительно блестящей естественной поверхности его часто считают косметически привлекательным при использовании для внешних элементов, особенно во время реставрации. Было замечено, что некоторые методы изготовления, такие как сварка , не подходят при использовании в сочетании с Alclad. [5] мягкие чистящие средства с нейтральным значением pH Для очистки и полировки поверхностей Alclad рекомендуется использовать и более мелкие абразивы. Для дальнейшего уменьшения коррозии обычно водостойкий воск и другие ингибирующие покрытия. наносят [4] В XXI веке проводились исследования и оценка новых покрытий и методов нанесения. [7] [8]
История
[ редактировать ]Листы Alclad стали широко использоваться в авиационной промышленности для строительства самолетов благодаря своим благоприятным качествам, таким как высокая усталостная прочность и прочность. [9] [5] В первой половине двадцатого века были проведены существенные исследования коррозионных свойств различных легких алюминиевых сплавов авиационного назначения. [10] Первым самолетом, построенным компанией Alclad, стал цельнометаллический дирижабль ВМС США ZMC-2 , построенный в 1927 году на военно-морской авиабазе Гросс-Иль . [2] До этого алюминий использовался в новаторских цеппелинах, построенных Фердинандом Цеппелином . [11]
Алклад чаще всего присутствует в некоторых элементах самолета, включая фюзеляж, элементы конструкции, обшивку и капоты . [5] [12] Алюминиевый сплав, из которого изготовлен Alclad, стал одним из наиболее часто используемых среди всех сплавов на основе алюминия. [13] Хотя неплакированный алюминий также продолжает широко использоваться в современных самолетах, которые имеют меньший вес, чем Alclad, он более склонен к коррозии; попеременное использование двух материалов часто определяется конкретными компонентами или элементами, которые из них состоят. В Alclad авиационного класса толщина внешнего слоя оболочки обычно варьируется от 1% до 15% от общей толщины. [11]
См. также
[ редактировать ]- Kynal-Core , аналогичные плакированные алюминием сплавы производства ICI.
- Дюралюминий , алюминиевый сплав с содержанием меди, связанный с авиацией, запатентованный его изобретателем Альфредом Вильмом в 1906 году.
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Э. Х. Дикс-младший «ALCLA D»: Новый коррозионностойкий алюминиевый продукт . НАКА-ТН-259. Август 1927 г. Получено с сервера технических отчетов НАСА (NTRS) 26 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б Морроу и Фриче 1967, с. iv.
- ^ Паркер, Дана Т. Строительство Победы: Производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны. стр. 39, 87, 118. Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Контроль коррозии. Часть седьмая (Коррозия алюминия/алюминиевых сплавов)» . Flight-mechanic.com. Архивировано из оригинала 23 июля 2020 года . Проверено 23 июля 2020 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Свойства алюминия» . Experimentaircraft.info . Проверено 23 июля 2020 г.
- ^ «Контроль коррозии самолетов» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации . 9 ноября 2018 г.
- ^ В. Аперадор1, А. Ф. Эскобар и Ф. Перес (апрель 2011 г.). «Оценка систем защиты от морской коррозии авиационного сплава Алклад 2024-Т3» . Инженерия и исследования . 31 (1). Расследовательский английский: 224–232. doi : 10.15446/ing.investig.v31n1.20558 . S2CID 253466239 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ К. Шмидт; Дж. Крокер; Дж. Джованола; К. Канадзава; Д. Шокей; Т. Флурной (1997). «Зарождение коррозионно-усталостных трещин в обшивке коммерческого самолета Alclad 2024-T3» . Влияние окружающей среды на начало роста трещин . АСТМ Интернешнл. стр. 74–88. дои : 10.1520/STP19954S . ISBN 978-0-8031-2408-0 .
- ^ Дж. Снодграсс и Дж. Моран. Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов. В книге «Коррозия: основы, испытания и защита» , том 13а Справочника ASM. АСМ, 2003.
- ^ «Некоторые заметки об Алькладе» . Авиастроение и аэрокосмические технологии . 13 (11): 325–326. 1941. дои : 10.1108/eb030845 .
- ^ Перейти обратно: а б Керстер, Мэтт (28 мая 2020 г.). «Алюминиевые детали самолетов: плакированный алюминий против голого алюминия» . aaaairsupport.com.
- ^ Карускевич, Михаил (ноябрь 2013 г.). «Прогнозирование усталостных разрушений обшивки фюзеляжа из алюминиевого сплава Alclad» . Научно-обоснованные технологии . 18 (2). дои : 10.18372/2310-5461.18.4868 .
- ^ «Алюминиевый сплав 2024 (2024А)» . www.airmaterials.com . Проверено 23 июля 2020 г.
Библиография
[ редактировать ]- Морроу, Уокер К.; Карл Б. Фриче (1967). Металлический дирижабль ZMC-2 . Гросс-Иль: WC Морроу.