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铝锂合金，航空航天的新型材料之一，最近我国的新型C919大型客机也用到铝锂合金。那么铝锂合金具有什么优点？

铝锂合金最突出的优点是密度低，高刚度。  锂是世界上最轻的金属元素，它和金属铝中结合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。据统计显示，用铝锂合金替代常规铝合金材料，能够使飞机构件的密度降低3%，重量减少10%~15%，刚度提高15%~20%。

此外铝锂合金还具有较好的抗腐蚀性，主要是里铝合金中的稀土元素Ce、Y、La、Sc等起作用，它们均能延缓铝锂合金的再结晶过程，并且能减小再结晶比例和细化再结晶晶粒尺寸，细化沉淀相并使之均匀化分布于合金中，同时也能减弱铝锂合金中杂质元素的负面影响。所以稀土元素对于铝锂合金来说是一类有益的添加元素，即使是在添加微量的情况下就能够明显起到较为良好的作用。

铝锂合金在航空航天业中的应用案例

1.20世纪50年代，美国开发了x2020铝锂合金后来用来取代7075用于RA-SC预警机。

2.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。

3.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。

4.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。

5.1988年，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。

6.1996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。

7.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。

8.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。

9.1997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。

图1、图2分别为铝锂合金战斗机和民用飞机上的应用情况。

图1 铝锂合金在战斗机上的应用

图2 铝锂合金在商用飞机上的应用

Airbus（空客公司）

尽管铝锂合金（图1，图2，表3）生产成本是普通铝合金的2~4倍，但自从在第一架飞机上应用后即将在其生产型及改型中逐步推广使用。Airbus早已表示要在次要结构上采用铝锂合金，包括机翼前缘和机身内的支架。所有的A330和A340客机的次要结构上采用铝铿合金。到后一阶段，主要结构中的部分零部件也将用铝锂合金来代替。Airbus已决定在A330、A340的疲劳试验样机上广泛使用铝锂合金，主要使用部位是机身和外翼下蒙皮。其他准备实验的零件还有前密封隔框、前舱门、前壁板、蒙皮壁板（包括框架、桁条、固定夹）、桁条夹头、2个窗框、D形前缘蒙皮、辅助翼梁和翼肋以及一个翼尖小翼。Airbus声称，它将成为在主要结构件上用铝锂合金进行全尺寸实验并准备推广应用的第一家民用飞机制造商。Airbus希望通过在A330和A340宽体客机（图3）上采用铝锂合金可使飞机重量降低1t以上，相当于多载12名旅客。Airbus所用的铝锂合金材料来自Alcoa、Alcan和Pechiney三家铝公司。图4为商业上应用的Alcan8090AA型铝锂合金试样在T8E51条件下的三面光学照片。

图3 A380客机铝锂合金使用情况

图4 商业Alcan8090AA型铝锂合金试样在T8E51条件下的三面光学照片

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