飞机铝合金零件的铸造力学分析

戴臻之

摘 要： 飞机的零件材质要求非常特殊，需要质量小并且力学性能好，本文通过以铝合金材质为研究对象，分析它的力学性能，研究精密铸造的方法，同时分析熔模铸造力学，以及真空铸造力学分析，研究它们之间的不同和优缺点，最终得到铝合金的铸造方法。

关键词： 铝合金；熔模铸造力学分析；真空铸造力学分析

1.铝合金

飞机零件技术要求上在不断提升，特别对零件的腐蚀性，铝合金在飞机中的应用，它具有轻度优良，腐蚀性特别强，成型性能好，加工性能优良，而随着飞机的制造需求，铝合金零件的整体结构比较多，这种零件的制造需要铸造得到。

随着飞机零件的制造，ZL116、ZL101和ZL210A铝合金的应用非常广泛，特别是ZL116的应用，这种铝合金在铸造的时候，铸造速度对零件的成型和分子之间的结构有影响，得到的零件力学性能也不同，如图1.1.

在飞机零件的加工与制造中，很多都是采用砂型铸造，因为这种铸造方法成本非常低，技术要求不是很高，但是这种制造方法只能对飞机一些簡单零件进行加工，如图1.2，针对于这些要求和制造的缺陷，现代设计人员通过熔模铸造和真空铸造进行飞机铝合金零件的加工。

2.熔模铸造力学分析

在对ZL116铝合金零件的熔模精铸造的力学研究中，通过数学的统计方法，针对铸造过程中的30多个炉次进行取样分析，在分析中通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个进行考核，特别是延伸率，数值非常突出，如图表2-1。

ZL101铝合金的精铸造力学性能为抗拉强度平均值为227.2MPa，延伸率和硬度值分别为9.52%和65.95，与砂型铸造相比，这个结论值比砂型高很多，分别为151%、238%和139%。

ZL210A铝合金通过精铸造的方法进行零件加工的时候，它的力学性能与砂型相比，也是非常突出的，抗拉强度、延伸率和硬度的比值本别为107%、176%、136%。

3.真空铸造力学分析

铝合金的真空铸造工艺原理就是通过真空的条件，在真空的状态下，对铝合金进行熔炼、浇注，这样就可以保证在铸造中，环境对零件的影响，例如空气中的水蒸气，同时因为是在真空的状态下，铸造的时候，气体会在负压的作用下排出去，不会对零件内部结构造成缺陷，例如气孔，原理图如图3.1。

对于真空铸造的力学性能，也是通过抗拉强度、延伸率和硬度这三个方面进行分析与研究。

结论

飞机零件中，铝合金材料应用的非常广泛，对于它的要求要满足内外部冶金质量好，稳定可靠，在对铝合金铸造工艺的研究中，真空铸造和熔模铸造精度和性能非常好，高于其他的铸造方法，零件的抗拉强度、延伸率和硬度都非常好，复合飞机的要求，为飞机的质量提供了保证。

参考文献

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