近期沃雷普研发中心研发的AirwareTM合金已取得专利,它代表多种合金,是一类高性能航空铝合金的商品总名称,它们的综合性能不但优于普通的航空合金,而且比复合航空材料的性能还高一筹。
伊苏尔铝业公司AIRWARE生产线对每个合金板带都采用有诀窍的工艺生产,因而每一个合金都有可能满足特需的性能,可充分满足飞机设计师的要求。例如AIRWARE2050-T84合金厚板不但有更低的密度与更高的强度,而且有更好的损伤容限性,因而可使结构质量有客观的下降。该合金特别适合于制造下部节后的大型零件,例如大梁(beam)、框架(frame)、翼梁(spar)或肋条(rib);AIRWARE2198-T851合金薄板既有高的耐损伤容限又有高的静态力学性能,是制造机身及其他内部结构的良好材料。
更值得一提的是,AIRWARETM系列合金具有很强有可回收性,回收与再生后对其性能无影响,这对发展循环经济有着重要意义,公司在研发这类合金之初就充分注意了这一点。
AIRWARETM合金将在飞机制造中获得应用,加铝全球运输、航空与工业部已于庞巴迪公司(Bombardier)及空客公司(Airbus)签订了供应合同,后者将用2050合金厚板制造飞机内翼(internalwing)结构件与锻件,庞巴迪公司将用此合金制造CSeries飞机机身结构。
据了解,力拓加铝集团加拿大铝业公司全球航空运输及工业事业部致力于发展高附加值的航空航天铝合金厚板、挤压材、薄板、精密铸件、高性能先进合金(军、民航空器及航天器),通用工业(半导体器件、太阳能装置等)及交通运输装备(轨道车辆、汽车、各种专用卡车、船舶舰艇等)的这类材料。在其2009年的销售收入中,交通运输装备产业占37%、航空航天工业占42%、通用工业占21%。该事业部下辖8个工厂,其中有两个以生产高品质铝合金厚板为主的法国的伊苏尔(Issoire)铝业有限公司与美国西佛吉尼亚州雷文斯伍德铝业有限公司(Ravenswood),后者有1台全世界最大的厚板拉伸机。所有这些企业均与公司设在法国沃雷普(Voreppe)研发中心有着非常密切的关系,拥有240多位科学家与顾员,有一台2500KN的试验装备(rig),用以评估所设计的解决方案。
2198合金也是美国2005年注册的含有Ag与Li的高纯度的新型合金,它的成分(质量%):0.08Si、0.10Fe、2.9~3.5Cu、0.50Mn、0.25~0.8Mg、0.05Cr、0.35Zn、0.10Ti、0.10~0.50Ag、0.8~1.1Li、0.04~0.15Zr,其他杂志每个0.05,总计0.15,其余为Al。
2050合金是美国2004年注册的一个新合金,它的成分(质量%):0.08Si、0.10Fe、3.2~3.9Cu、0.20~0.50Mn、0.20~0.5Mg、0.05Cr、0.05Ni、0.25Zn、0.10Ti、0.20~0.7Ag、0.05Ga、0.7~1.3Li、0.05V、0.06~0.14Zr,其他杂志单个0.05、总计0.15,其余为Al,这是一个高纯的含有Ag及Li的成本高的合金,但它的性价比好。
目前中国还不能制造这两个合金,如果制造飞行器与航天器必须用此类合金厚板,则必须从美国铝业公司达文波特(Davenport)轧制厂或法国的加拿大铝业公司伊苏尔(Issoire)轧制厂进口,也许再过七八年中国能够生产这些合金。