铝锂合金是什么材料（铝锂合金：现代飞机新型材料的选择）铝锂合金材料是近年来航空航

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铝锂合金材料是近年来航空航天材料中发展最为迅速的一种先进轻量化结构材料，具有密度低、弹性模量高、比强度和比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀及焊接性能好等诸多优异的综合性能。用其代替常规的高强度铝合金可使结构质量减轻10%~20%，刚度提高15%~20%，因此，在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。
虽然铝锂合金在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。但是由于其成本比普通铝合金高、室温塑性差、屈强比高、各向异性明显、冷加工容易开裂等，导致其成形难度大，目前只能成形较简单的零件，难以制造复杂的零部件，从而限制了其在结构部件方面的应用。近年来，国外铝锂合金的研制和成形技术日渐成熟，不仅在军用飞机和航天器上大量应用；而且民用飞机铝锂合金的用量也呈增加态势，如“奋进号”航天飞机的外贮箱、空客A330 /340/380等系列飞机。在我国，由于铝锂合金熔铸工艺，板料轧制挤压技术不成熟，新型铝锂合金的开发研制相对落后，目前只在某些型号的航天器中有少量应用。

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1、先进铝锂合金发展现状
按照铝锂合金研制的历史进程和成分特点，可以将其划分成3个阶段。
第一阶段为初步发展阶段，该阶段的时间跨度大约为20世纪50年代至60年代初。其主要代表为1957年美国Alcoa公司研究成功的2020合金，并将其应用于海军RA-5C军用预警飞机的机翼蒙皮和尾翼水平安定面上，获得了6%的减重效果。前苏联在60年代成功研制了BAд23合金。但这两款合金延展性低，缺口敏感性高、加工生产困难等，无法满足航空生产及性能要求，未取得进一步的应用。
20世纪60年代中期，迫于能源危机的压力，铝锂合金被重新重视，并进入了快速发展阶段，即第二阶段。在这一时期，铝锂合金得到了迅猛发展和全面研究，其中具有代表性的合金有:前苏联研制的1420合金，美国Alcoa公司的2090合金，英国Alcan公司的8090和8091合金等。这些合金具有密度低、弹性模量高等优点，可用其替代航空航天器部分2xxx和7xxx铝合金。如前苏联在米格-29、苏-35等战斗机及一些远程导弹弹头壳体上采用了1420合金构件。第二代铝锂合金虽取得了令人瞩目的研究和应用成果，但是由于存在严重的各向异性，且塑韧性低、热暴露严重、韧性损失，大部分合金不可焊等，使其难以与7xxx铝合金竞争。
20世纪80年代末期，以美国的Weldalite049系列合金为典型代表的第三代高强可焊铝锂合金相继被研发出来，并已成功应用于航空航天等领域中。目前，新型第三代铝锂合金向着超强、超韧、超低密度等方向发展，其中高强可焊合金和低各向异性合金的研究最多。此外，还研制出了具有各向同性、以颗粒或晶须SiC陶瓷为增强体的铝锂金属基复合材料，其弹性模量达130GPa，成为在航空航天领域中其他复合材料强有力的竞争者。

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2、铝锂合金在航空航天中的应用及其发展趋势
据统计，每减轻1kg结构重量可以获得10倍以上经济效益，所以密度较低的铝锂合金受到航天工业的广泛重视。铝锂合金已在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。其中，美国的应用发展非常快，在航天工业上的应用尤为突出。洛克希德·马丁公司利用8090铝锂合金制造了“大力神”运载火箭的有效载荷舱，减重182kg 。
1994年，为解决“奋进号”航天飞机外贮箱的超重问题，洛克希德·马丁公司联合雷诺兹金属公司研发出新型2195材料以取代之前的2219合金。该合金的密度比2219合金的轻5%，而其强度则比后者高30% 。采用2195制造的整体焊接结构贮箱，减轻重量3405kg，其中液氢箱减重1907kg，液氧箱减重736kg，直接经济效益近7500万美元，因此被称为超轻燃料贮箱(SuperLight Weight Tank) 。俄罗斯在铝锂合金的研究、生产和应用方面也一直处于领先地位，为提高载荷能力，航天飞机的外燃料贮箱便采用铝锂合金制成，“能源号”运载火箭的低温贮箱是采用1460铝锂合金制成。