Дюралевый лист ТУ 1-801-20-2008 — технические характеристики и применение
Дюралевый лист, изготовленный по ТУ 1-801-20-2008, представляет собой плоский полуфабрикат из алюминиевых деформируемых сплавов системы Al–Cu–Mg, поставляемый в листовом исполнении с регламентированными механическими свойствами и геометрическими параметрами. Технические условия распространяются на листы толщиной от 0,3 до 10 мм, получаемые методом горячей и холодной прокатки с последующим термическим упрочнением. Продукция соответствует требованиям авиастроительной отрасли и применяется в конструкциях, работающих под знакопеременными нагрузками.
Сортамент и механические характеристики
Листы по ТУ 1-801-20-2008 изготавливаются из сплавов Д16, Д16А, Д16ч, Д19 и ВД17 с химическим составом по ГОСТ 4784. Основные легирующие компоненты — медь (3,8–4,9%), магний (1,2–1,8%) и марганец (0,3–0,9%) — обеспечивают упрочнение при естественном и искусственном старении. В зависимости от состояния поставки листы подразделяются на отожжённые (М), закалённые и естественно состаренные (Т), а также закалённые и искусственно состаренные (Т1).
Механические свойства листов регламентируются для каждого состояния отдельно. Для закалённых и естественно состаренных листов толщиной до 2,5 мм временное сопротивление разрыву составляет не менее 425 МПа, предел текучести — 275 МПа, относительное удлинение — 10%. Листы больших толщин характеризуются несколько сниженными показателями прочности при сохранении требуемого уровня пластичности.
| Толщина, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,9 | Т | 440 | 290 | 10 |
| 2,0–2,5 | Т | 425 | 275 | 10 |
| 3,0–6,0 | Т1 | 410 | 265 | 8 |
Технологические особенности производства
Производственный цикл включает гомогенизацию слитков при температуре 480–495 C, горячую прокатку в интервале 420–450 C и последующую холодную прокатку до требуемой толщины. Закалка листов производится в закалочных агрегатах с нагревом до 495–505 C и охлаждением в воде с температурой не выше 40 C. Естественное старение проводится при комнатной температуре в течение 96 часов, искусственное — при 185–195 C в течение 10–12 часов.
Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств, макро- и микроструктуры, а также сплошности ультразвуковым методом. Допуски по толщине соответствуют классу точности Б по ГОСТ 21631, плоскостность — классу плоскостности 1–2. Кромки листов обрезаются под прямым углом, величина заусенца не превышает 0,1 мм.
Области применения
Дюралевый лист ТУ 1-801-20-2008 востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой удельной прочности и коррозионной стойкости при минимальной массе конструкции:
- авиастроение — обшивка фюзеляжа, крыла, оперения, силовые шпангоуты и лонжероны;
- ракетно-космическая техника — баки окислителя и горючего, переходные отсеки, ферменные конструкции;
- судостроение — корпусные конструкции быстроходных судов, надстройки, выгородки;
- транспортное машиностроение — рамы вагонов метрополитена, кузова грузового транспорта;
- строительные конструкции — несущие элементы большепролётных покрытий, ограждающие панели.
Коррозионная стойкость и защитные покрытия
Сплавы системы Al–Cu–Mg склонны к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Для защиты поверхности листы подвергают плакированию алюминием марки АД1 толщиной 2–4% от общей толщины с каждой стороны. Плакированный слой обеспечивает электрохимическую защиту основного металла и повышает ресурс конструкции в условиях повышенной влажности и морского тумана.
При необходимости дополнительной защиты применяют анодное оксидирование с последующим нанесением грунтовочных и лакокрасочных покрытий. Для клеевых соединений в авиастроении листы поставляются с химическим фрезерованием и последующей анодизацией в хромовой кислоте.
Особенности обработки и свариваемости
Дюралевые листы хорошо поддаются механической обработке резанием, штамповке и гибке в отожжённом состоянии. Радиус гиба для листов толщиной до 2 мм составляет 1–2 толщины, для листов большей толщины — 2–3 толщины. Сварка плавлением ограничена из-за склонности к образованию горячих трещин, поэтому преимущественно используются заклёпочные и болтовые соединения, а также склеивание с применением плёночных клеёв.
Термическая обработка деталей после механической обработки не допускается без последующей закалки, так как нагрев выше 150 C приводит к необратимому разупрочнению материала. При выполнении сборочных операций следует исключать нагрев зоны соединения выше 120 C.
Вопросы и ответы
Какие сплавы входят в ТУ 1-801-20-2008?
Технические условия распространяются на листы из сплавов Д16, Д16А, Д16ч, Д19 и ВД17. Основной сплав — Д16, применяемый в авиастроении для силовых элементов планера.
Чем отличается состояние Т от Т1?
Состояние Т — закалка и естественное старение при комнатной температуре, обеспечивающее максимальную пластичность. Состояние Т1 — закалка и искусственное старение при 185–195 C, дающее повышенный предел текучести при некотором снижении пластичности.
Какая максимальная толщина листа по ТУ 1-801-20-2008?
Максимальная толщина составляет 10 мм. Листы большей толщины изготавливаются по другим нормативным документам, например ГОСТ 21631.
Допускается ли сварка дюралевых листов?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам. Основные способы соединения — заклёпки, болты и клеевые соединения. Допускается точечная сварка для несиловых элементов.
