镁合金用于飞机制造

镁合金在航空航天领域中的应用

由于镁合金密度小，相对比强度、比刚度高，因此首先在航空航天领域获得应用，其减重作用取得非常好的效果。航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同质量换来的燃油费节省，前者是后者的近一百倍。而战斗机的燃料费节省又是商用飞机的近十倍，更重要的是机动性能提高可以极大的提升战斗机的战斗力和生存能力。因此，航空工业一直把采用镁合金作为飞机结构新材料的首选而大力采用。想方设法增加镁合金的用量。镁合金的在航空领域中应用非常广泛，比如制造飞机的螺旋桨，发动机的曲柄箱，发动机零件，飞机及导弹蒙皮和舱体，飞机壁板，客机座椅，汽油和润滑油系统零件，油箱隔板、起落轮、气球吊篮、副油箱挂架，飞机长桁、翼肋、飞机舱体隔框，战斗机座舱舱架，操作系统摇臂和支座，起落架支持框、遮风屏支持架、定向仪、尾轮、无线电设备底座、卫星角架、飞机起落架外筒、轮毂、轮缘、直升飞机后减速机匣、上机匣、飞机电机壳体，油泵壳体、仪表壳体；火箭和导弹零部件，直升机齿轮箱、直升机车轮和发动机部件、涡轮喷气发动机机罩、机轮外壳，直升机传送箱。现在已经用稀土高强镁合金取代部分中强铝合金，在歼击机上获得应用。随着镁合金制备技术的发展，材料性能如此强度、比刚度和耐热、耐蚀性的进一步提高，使其应用范围进一步扩大。目前主要应用领域包括各种民用、军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、 支架结 构，以及火箭、导弹和卫星的一些零件。对折耐温性提高，飞机的各种发动机箱体、传送箱和电源装置等都将逐步采用镁合金制造。镁合金的板材主要用于制造各种壁板、整流罩、发动机罩、门、盖板、框架、整流包皮、翼尖、尾面、副翼及邮箱等。

1、国内应用现状

在航空航天领域，镁合金被广泛应用于制造飞机、导弹、飞船、卫星上的重要机械装备零件，以减轻零件质量，提高飞行器的机动性能，降低航天器的发射成本。早在20世纪50年代，我国仿制的飞机和导弹的蒙皮、框架以及发动机机匣已采用镁稀土合金。70年代后，随着我国航空航天技术的迅速发展，镁合金也在强击机、直升机、导弹、卫星等产品上逐步得到推广和应用。例如：ZM6铸造镁合金已经用于制造直升机尾减速机匣、歼击机翼肋及30kW发电机的转子引线压板等重要零件；MB25稀土高强镁合金已代替部分中强铝合金，在强击机上获得应用。目前，我国航空航天领域对减重的迫切需求为镁合金新材料的开发与应用提供了机遇与挑战。

2、国外应用现状

在国外，对于航空航天用镁合金的研究比较深入，取得了许多成果，例如B-36重型轰炸机每架使用4086kg的镁合金薄板，喷气式歼击机“洛克希德F-80”的机翼也是用镁合金制造的，由于采用了镁板，使结构零件的数量从47758个减少到16050个；Talon超音速教练机有11%的机身是由镁制成的（160kg的板材，128kg的铸件和少量挤压件、板材和管材）；B-52轰炸机用了180kg的镁合金板材；Falon GAR-1空对空导弹有90%的结构采用镁合金制造，其中弹身是由1mm的AZ31B-H24轧制板加工而成，纵向焊接，然后拉深成形。“德热米奈”飞船的启动火箭“大力神”中曾使用了600kg左右的变形镁合金；“季斯卡维列尔”卫星中使用了675kg的变形镁合金；直径1m的“维热尔”火箭壳体是用镁合金挤压管材制造的；战术航空导弹的舱段，副翼蒙皮、壁板、加强框、舵面，隔框等厚件，诱饵鱼雷壳体，以及雷达，卫星上用的井字梁，也都大量采用变形镁合金。