随着新一代飞机的不断发展,大型整体式结构件的需求也在不断增加,对大厚规格锻件的综合使用性能(包括力学性能、物理性能、抗腐蚀性能等)以及加工性能(包括切削加工性能、焊接性能等)提出了越来越高的要求。随着锻件厚度的增加,对材料热处理淬透性能也提出了更高的要求。常用的7050、7150、7055合金虽具备良好的综合性能,但淬透性能最好的7050合金最大热处理厚度也仅为200mm。因此,上述合金均并不适合生产超厚规格锻件,不能满足航空大型整体结构件的设计需求。
7085合金是美国Alcoa公司于2002年开发的性能优异的高淬透性、高强韧、高损伤容限的最新一代先进铝合金。与7050-T7452状态合金制备的超大厚度锻件比较,7085-T7452锻件具有更高淬透性(其淬透厚度可达300mm以上),更高的强度(强度提高12%),更高的韧性(韧性提高15-20%),同时具有更高的损伤容限和较低的FCG性能,目前已在空客A380客机、波音B787客机等大型主承力结构件制造中获得实际应用。
一直以来,我国对该材料进行了长期的跟踪预研,在研究国外7085合金特性的基础上,开展了大量实验室阶段的研究工作,注册了与美7085合金性能相当的7A85铝合金。2009年,中铝西南铝与北京有色金属研究院、中航工业第一飞机设计研究院以及西飞、陕飞等航空主机厂展开合作,就7A85-T7452状态铝合金典型规格锻件的化学成分优化、熔炼技术、锻造变形、热处理工艺以及残余应力控制等技术开展研究,以实现7A85-T7452锻件的国内自主保障能力,满足我国飞机设计、选材、制造与批生产需求,提升我国材料研制生产与应用研究水平。
申请立项《航空用铝合金锻件 第1部分:7A85铝合金锻件》行业标准,可进一步扩展材料的应用领域,解决我国在航空、航天等领域用高端铝合金无指导标准的问题,为使用单位选材提供参考依据,打破国外高端铝合金材料垄断,实现我国高端铝合金材料自助可控,对军工和民用新材料的应用有着重大的意义。
本标准的制定是航空材料国产化的需要,也是我国航空材料国际化发展的需要。 《中国制造2025》专栏5高端装备创新工程中(六)大力推动重点领域突破发展提出了在航空装备发展中要“加快大型飞机研制,适时启动宽体客机研制,鼓励国际合作研制重型直升机;推进干支线飞机、直升机、无人机和通用飞机产业化。”的具体要求。“中国制造2025”中的专栏3和专栏5中分别提出了发展“关键基础材料”和“高性能结构材料”的要求。国家九部委联合下发的《新材料标准领航行动计划(2018-2020)年》的通知,(国质检标联[2018]77 号)第二章主要行动 (二)研制新材料“领航”标准 3.高端装备用特种合金中明确提出要研制航空航天用超高强高韧 7000 系铝合金预拉伸厚板、2000 系铝合金板材等标准;(七)提高新材料军民标准通用化水平中提出,要加快在新材料领域制定军民通用标准,实现新材料标准军民通用化的水平。同时,在《增强制造业核心竞争力三年行动计划2018-2020(发改办产业(2017)2063号)》、《战略新兴产业重点产品和服务指导目录(2017年第1号公告)》等多个国家级文件中明确了发展关键的铝合金材料。对于这些关键的铝合金材料标准,国务院发布了《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020 年)》,明确了加快传统材料升级换代步伐和全面推进新材料标准体系建设的要求,因此,本标准定位于高端装备制造业用铝合金锻件,符合国家相关政策也符合产业发展需求,配套国家标准项目《航空用铝合金锻件通用技术规范》,作为航空用铝合金材料系列标准之一,本项目为《航空用铝合金锻件 第1部分:7A85铝合金锻件》。