2×××系铝合金强韧化的研究与发展
2005.V o1.33,No8轻合金加工技术l3
2XXX系铝合金强韧化的研究与发展
徐崇义，李念奎
(东北轻合金有限责任公司.黑龙江哈尔滨150060)
的各种新技术，简要介绍了高强高韧铝合金的研究发展方向.
关键词:2×××系铝合金；高强度；高韧性；合金化元素
中图分类号:TGI46.21文献标识码:A文章编号:1007—7235(2005)08—0013一05 DevelopmentandResearchofStrengtheningand
Tougheningof2×××AluminiumAlloy
XUChong—yi,LINian—kui
(NortheastLightAlloyCo.,Ltd.,Harbin150060,China)
Abstract:Thedevelopmentandresearchofhighstrengthandtoughness2×××aluminiumalloysarereviewed.Theseveralnew technologiesforincreasingstrengthandtoughnessareexplained.Theresearc hdirectionofhighstrengthandtoughnesSaluminiumal—loyisintroduced.
Keywords:2×××aluminiumalloy;highstrength;hightoughness;alloyingel ement
自从1906年Wilm发现Al—Cu—Mg合金时效硬化
现象起,2×××系合金就与航空业紧密地联系在一
起.1917年2017合金问世,1939年发明了2024合
金,2024合金给飞机结构和性能带来了巨大变化，同
时也为2×××系铝合金的发展奠定了基础.
l国外高强高韧铝合金的发展过程
2×××系铝合金是以Cu为主要合金元素的铝
linian合金，它包括Al—Cu—Mg合金,Al—Cu.Mg—Fe.Ni合金和Al—Cu—Mn合金等，这些合金均属热处理可强化铝合
金.合金的特点是强度高，耐热性能和加工性能良
好，但耐蚀性不如大多数其他铝合金的好，在一定条
件下会产生晶间腐蚀，因此，板材往往需要包覆一层
纯铝，或一层对芯板有电化学保护的6×××系铝合
金，以提高其耐腐蚀性能.其中,Al—cu—Mg—FeNi合
金具有极为复杂的化学组成和相组成，它在高温中
有高的强度，并具有良好的工艺性能，主要用于锻压
在150℃～250℃工作的耐热零件;A1一Cu—Mn合金的
室温强度虽然低于20l2和20l4合金的，但在225℃
～
250℃或更高温度下其强度却比二者的高，并且该
合金的工艺性能良好，易于焊接，主要应用于耐热可
焊的结构件及锻件.2×××系铝合金广泛应用于航
空和航天领域.
美国铝业公司(Alcoa)1970年研制成功2124铝
合金，主要用来生产T351和T851状态的381TIITI～1521TIITI厚板，制造飞机结构件;1972年研制成功2048 铝合金，主要用来生产飞机用的厚板和薄板；研制成
功的2419合金，主要用来制造飞机的高温结构件和
高强度焊接件;1978年研制成功2224铝合金，主要
用来生产T3511状态的挤压件，已经用于制造波音
767等飞机的结构件；研制成功的2324铝合金，用来
制造T39状态的厚板和薄板，也已用于制造波音767
等飞机的结构件；近几年又开发出综合性能更好的2424和2524铝合金.
收稿日期:2005—05—20
第一作者简介：徐崇义(1970一)，男，陕西韩城人，工程师.
14轻合金加工技术2005,V o1.33,No8
原苏联在2O世纪7O年代研制出且16q铝合金;
8O年代研制出1163铝合金，已经用于制造依尔96—300型和图204型等飞机机体上的受力结构件；研制
出1161铝合金，它除了降低Fe,Si杂质含量外，还用
添加过渡族元素Zr的方法提高合金的抗裂纹扩展性能；开发的且19q铝合金，全面应用在苏27等系列柳
2×××系合金中，由于存在和Si等杂质，可
以生成粗大的脆性杂质相，严重影响了该系合金的
断裂韧性和厚板的短横向性能.为了解决这一问
题，美国和原苏联等国家分别在2024合金和且16合金的基础上，通过降低,si杂质含量和调整合金化
元素含量，开发出一系列高强高韧性A1.Cu.Mg合金, 如2124,2224,2324,2424,2524及2048铝合金；另外, 为了提高该系合金的耐热性能，又通过添加Ni的方法开发出2618铝合金，为了进一步获得良好的焊接性能和韧性，相继开发了2219,2419,2519,2021和2004铝合金.为改善飞机用铝合金性能而开发的
2×××系新合金的过程如图1所示.
2Ol4
薄壁
耐损伤容限性能
熊cc性
能，韧性)
高强度
高韧性
l2124-”1”851(厚板)
降低Fe,si，限f
l2224-T351(挤压件‟
降低Fe,si
l2324-T39(厚板)
降低Fe,si
2219一T3锻件I
.
1”6厚板I
.
T8挤压件l降低Fe,Si
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降低Fe,sjl
图l为改善飞机用铝合金性能而开发的2×××系新合金2我国高强高韧铝合金研制现状
我国从2O世纪6o年代开始至今，相继对高强高
韧铝合金进行了深入研究，并开发和生产了适合我
国国情的2×××系和7×××系合金，如与2024相近
的2A12(IlJY12)合金，在新的国家标准中包括了24个2×××(L Yx，部分LDx)合金；如与7075相近的7A04 (LCA)和7A09(LC9)合金，在新的国家标准中包括了
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