CN109797328A - 一种中高强耐损伤铝锂合金材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中高强耐损伤铝锂合金材料及其制备方法，由如下质量百分比的组分组成：锂0.5‑2％、铜2‑5％、镁0.2‑0.7％、银0.1‑0.5％、锰0.1‑0.6％、钛0.01‑0.15％、锆0.08‑0.15％、钌0.05‑0.6％、铒0‑0.15％、余量为铝。本发明通过往合金中添加少量具有更强熔体净化能力的稀贵金属元素钌，制备的铝锂合金具有高比强度、高塑形、高韧性和优良的耐腐蚀性能，大大提升了合金的综合力学性能。

Description

一种中高强耐损伤铝锂合金材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种铝锂合金材料及其制备方法，尤其涉及一种全新成分铝锂合金材料的制备方法。

背景技术

锂作为最轻的金属元素，将锂作为合金元素添加到铝合金中形成的铝锂合金相比于传统的2xxx和7xxx系铝合金，一直因为其低密度，高的比强度和比刚度而受到航空、航天等领域的广泛关注。

实际应用中，要做到保持合金强度的同时拥有优良的塑形和耐损伤性能是非常困难的。为解决这一问题，研究人员通过添加微量稀土元素来改善合金的某些性能，在铝合金中添加稀土元素铒形成的弥散分布并且与铝基体共格的高熔点Al₃Er相能够有效地抑制再结晶，提高合金力学性能。钌作为一种稀贵金属，具有高的熔点，优良的耐腐蚀性能，能与铝结合形成一系列高熔点中间化合物，有助于改善铝合金性能。

现有技术中，公开号CN102358945B，名称为“熔盐电解制备不同金属间化合物的铝铒或铝锂铒合金的方法”的专利文件中公开了一种熔盐电解共还原制备含有强化相的铝锂铒合金的方法。根据该专利在铝合金中添加Er的目的在于改善合金的铸态组织，细化枝晶组织，提高合金的硬度和抗拉强度等力学性能，同时增加合金的抗腐蚀性，并减轻杂质的危害。但其并未研究如何在保证强度的同时提高延伸率以及抗疲劳的问题。

另外“一种Al-Mg-Er系焊丝及其制备工艺”(公开号CN101716704A)涉及一种含铒的铝镁合金焊丝的制备方法，在含铜铝锂合金中，未见添加铒的相关报道。该专利中添加Er主要是为了提升焊缝金属的强度。

公开号CN106555085A，“一种铝合金”报道了在一种非铝锂合金的制备方法，其中钌的含量在0.01-0.04wt％，未阐述钌在合金中所起的作用，且其所得产品的强度以及综合性能很难适应新型航空器械的需求。

公开号CN102978477A，“Al-Fe-Ru-Re铝合金及其制备方法和电力电缆”中公开了一种电力电缆线芯铝合金的制备方法，钌作为高温强化相，具有提高再结晶温度，抑制再结晶粗化的作用，能够实现对铝合金的固溶强化、补充强化以及提高耐热性能。同样的，在铝锂合金中未见添加钌作为合金元素的报道。

发明内容

针对现有航空用铝锂合金存在的不足之处，为了满足下一代航空器材的要求，本发明通过改进合金成分设计和工艺控制，得到了抗拉强度大于460MPa、屈服强度大于415MPa、延伸率大于等于13％、且抗疲劳性能优良的的特种航空用铝锂合金。

本发明提供一种中高强耐损伤铝锂合金材料，以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.5-2％，

铜2-5％，

镁0.2-0.7％，

银0.1-0.5％，

锰0.1-0.6％，

钛0.01-0.15％，

锆0.08-0.15％，

钌0.05-0.6％，

铒0-0.15％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

作为优选方案，本发明一种中高强耐损伤铝锂合金材料，以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.8-1.2％，

铜3.0-4.0％，

镁0.3-0.5％，

银0.3-0.4％，

锰0.3-0.4％，

钛0.08-0.15％，

锆0.08-0.15％，

钌0.1-0.4％，

铒0.08-0.15％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

作为进一步的优选方案，本发明一种中高强耐损伤铝锂合金材料，以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.9％，

铜3.9％，

镁0.35％，

银0.3％，

锰0.4％，

钛0.1％，

锆0.1％，

钌0.25％，

铒0.1％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

作为进一步的优选方案，本发明一种中高强耐损伤铝锂合金材料，所述铝锂合金的密度为2.685-2.695g/cm³、抗拉强度为462MPa、屈服强度为420MPa、延伸率为15.3％。

作为进一步的优选方案，本发明一种中高强耐损伤铝锂合金材料，所述铝锂合金在采用M(T)试样常温实验室空气条件下应力比R＝0.1时具有优良的抗疲劳裂纹扩展性能，da/dN≤1.5×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)。

本发明一种铝锂合金材料的制备方法；包括以下步骤：

1)将材料按所述质量比进行配料，在保护气氛下进行熔炼，熔炼温度首先维持在780-810℃待纯铝锭完全熔化后，按预先配制的比例依次加入铜、锰、银、锆、钌高熔点合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟；

2)在氩气气氛下，将熔炼温度调整至740-760℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态3-5分钟，待纯锂完全溶解后搅拌均匀，然后依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟；得到合金熔体；

3)对合金熔体进行精炼除气，按合金熔体配料总质量的1-2％加入六氯乙烷，精炼完成之后扒渣，调整炉温至720-730℃，加入氟化锂、氯化锂与二水合氟化钾1：1：1质量比配比制成的覆盖剂与精炼剂，防止合金氧化吸气，静置5-15分钟，浇注入模具中，模具在浇注前需要在300-400℃进行预热处理；得到得到铸锭；所述铸锭经退火处理、轧制、固溶、时效处理得到成品。

作为优选方案一种铝锂合金材料的制备方法，

所述退火的温度为490-530℃、时间为16-24小时；

所述轧制依次包括热轧和冷轧；所述热轧的开轧温度为410-460℃、终轧温度为280-330℃，热轧的总变形量为60-80％；所述冷轧的总变形量为70-90％；

所述固溶为盐浴固溶，盐浴固溶的温度为510-550℃，时间为30-90分钟。

所述时效处理为单级时效，时效温度的为150-170℃，时效时间为24-50小时。

在工业上应用时，浇注前，采用光谱分析法检测熔炼完成的合金熔体，确定其成分在范围之内。如不在范围内，进行微调。

本发明一种铝锂合金的应用；所述铝锂合金用作结构材料。

作为优选方案，本发明一种铝锂合金的应用；所述铝锂合金用作航空航天结构材料。所述航空航天结构材料包括飞机的地梁、飞机机翼的蒙皮。所述结构材料还可用作动车车厢内部连接构件等。

原理和优势

本发明通过适量各组分和制备工艺的协同作用，得到了密度为2.65-2.71g/cm³、优选为2.685-2.695g/cm³，抗拉强度为462-473MPa，屈服强度为420-436MPa，延伸率为9.8-15.3％、优选为15.3％的高性能铝锂合金；该铝锂合金在采用M(T)试样常温实验室空气条件下应力比R＝0.1时具有优良的抗疲劳裂纹扩展性能，da/dN≤1.5×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)。所开发的铝锂合金完全可以替代现有市面上的轻质航空铝锂合金。同时其还为下一代航空器械的设计和制备提供了必要的技术支持。

本发明的优势在于：

1、本发明提供了一种铝锂合金，同时满足对低密度、高弹性模量、高比强度和比刚度、高韧塑性、优良的加工成形性、低温性能、耐损伤和可焊接的多种需要。

2、本发明可适当控制提高金属锂的含量，满足对更高的比刚度、比强度的需要。

3、本发明可通过控制铜含量和锂含量的比例，实现对材料强度、韧塑形、耐损伤和焊接性能的有效调控。

4、本铝锂合金材料由于具有较高的强度，较低的密度，良好的韧塑性，耐损伤和可焊接性，是一种综合性能理想的结构材料，可广泛用于轨道交通、航空航天等方面，比如飞机内部的地梁，飞机机翼蒙皮，动车车厢内部连接构件等。

附图说明

附图1为实施例1所得成品在R＝0.1时的疲劳裂纹扩展速率试验结果图。

附图2为实施例2所得成品在R＝0.1时的疲劳裂纹扩展速率试验结果图。

附图3为实施例6所得成品在R＝0.1时的疲劳裂纹扩展速率试验结果图。

附图4为对比例3所得对比试样在R＝0.1时的疲劳裂纹扩展速率试验结果图。

图1-图4中可以看出：实施例1的元素组合提供了最优良的抗疲劳裂纹扩展性能。

具体实施方式

优选方案的实施例1

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜4.0wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。800℃待纯铝锭完全熔化后，加入铜、锰、银、锆、钌合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌4分钟；调整至750℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态4分钟，完全溶解后充分搅拌，此过程需往坩埚中通入氩气进行保护，依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，熔化后充分搅拌4分钟；

精炼：对合金熔体进行精炼除气，按合金熔体配料总质量的2％加入六氯乙烷，精炼完成之后扒渣，调整炉温至720℃，加入氟化锂、氯化锂与二水合氟化钾1：1：1质量比配比制成的覆盖剂与精炼剂，防止合金氧化吸气，静置5分钟，浇注入合适的模具中，模具在浇注前需要在300℃进行预热处理。

浇注：将保温至720℃的合金熔体浇注入具有气体保护的模具之中。

成分检测：采用光谱分析法检测熔炼完成的合金熔体，确定其成分在范围之内。

退火：将铸锭置于电阻炉中于480℃保温24小时。

轧制成型：在轧机上经开坯轧制，热轧，冷轧成2mm薄片。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率≤1.5×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)该测试值为裂纹最容易产生方向的值，其裂纹最难扩张方向在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率≤1.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)。其综合性能远远优于现有同类产品。

优选方案的实施例2

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂1.2wt％，铜4.0wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为2.5×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例3

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂1.2wt％，铜2.8wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

轧制成型：在轧机上经开坯轧制，热轧，冷轧成2mm薄片。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为2.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例4

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂1.8wt％，铜2.3wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为2.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例5

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜4.0wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.6wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

轧制成型：在轧机上经开坯轧制，热轧，冷轧成2mm薄片。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为3.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例6

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，余量为铝。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为3.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例7

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.05wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为2.5×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

优选方案的实施例8

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.5wt％，铜4.8wt％，镁0.4wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

固溶时效：采用盐浴固溶，温度530℃，时间30分钟，预变形量3％，固溶温度为采用人工时效处理，单级时效，时效温度为155℃，时效时间40小时。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为3.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

未优选方案的实施例1

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂2.0wt％，铜3.9wt％，镁0.5wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铒0.1wt％，余量为铝。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为4.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

对比例1

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.5wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.25wt％，铈0.1wt％，余量为铝。800℃待纯铝锭完全熔化后，加入铜、锰、银、锆、钌合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌4分钟；调整至750℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态4分钟，完全溶解后充分搅拌，此过程需往坩埚中通入氩气进行保护，依次加入铈、镁、钛合金元素或其中间合金，熔化后充分搅拌4分钟。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为6.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

未优选方案的实施例2

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.5wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.5wt％，铒0.05wt％，余量为铝。800℃待纯铝锭完全熔化后，加入铜、锰、银、锆、钌合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌4分钟；调整至750℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态4分钟，完全溶解后充分搅拌，此过程需往坩埚中通入氩气进行保护，依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，熔化后充分搅拌4分钟；

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为4.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

对比例2

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.5wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，钌0.1wt％，铒0.3wt％，余量为铝。800℃待纯铝锭完全熔化后，加入铜、锰、银、锆、钌合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌4分钟；调整至750℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态4分钟，完全溶解后充分搅拌，此过程需往坩埚中通入氩气进行保护，依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，熔化后充分搅拌4分钟。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为5.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

对比例3

其他操作和步骤均与优选方案的实施例1一致，不同之处在于：

配料熔炼：将准备好的合金原料按下述质量比进行配料：锂0.9wt％，铜3.9wt％，镁0.5wt％，银0.3wt％，锰0.4wt％，钛0.09wt％，锆0.1wt％，铒0.1wt％，余量为铝。800℃待纯铝锭完全熔化后，加入铜、锰、银、锆合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌4分钟；调整至750℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态4分钟，完全溶解后充分搅拌，此过程需往坩埚中通入氩气进行保护，依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，熔化后充分搅拌4分钟。

所得成品在R＝0.1条件下疲劳裂纹扩展速率约为6.0×10^-3mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)

性能测试表

通过优选方案的实施例和对比例的比较可以看出，本发明所得综合性能得到了显著提升。通过优选方案的实施例和未经优选方案的实施例可以看出，未经优选方案在延伸率和抗疲劳裂纹扩展方面要远远差于优选方案，即优选方案在保证强度的同时能够提供更好的延伸率和耐损伤性能。

以上详述了本发明的基本原理和具体的实施方式，本行业相关人员应该充分了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述只是为了表述本发明的原理，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些变化和改进都应属于本发明的保护范围。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种中高强耐损伤铝锂合金材料，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.5-2％，

铜2-5％，

镁0.2-0.7％，

银0.1-0.5％，

锰0.1-0.6％，

钛0.01-0.15％，

锆0.08-0.15％，

钌0.05-0.6％，

铒0-0.15％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的一种铝锂合金材料，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.8-1.2％，

铜3.0-4.0％，

镁0.3-0.5％，

银0.3-0.4％，

锰0.3-0.4％，

钛0.08-0.15％，

锆0.08-0.15％，

钌0.1-0.4％，

铒0.08-0.15％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

3.根据权利要求2所述的一种铝锂合金，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.9％，

铜3.9％，

镁0.35％，

银0.3％，

锰0.4％，

钛0.1％，

锆0.1％，

钌0.25％，

铒0.1％，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt％以下，其中铁元素含量控制在0.05wt％以下，硅元素控制在0.07wt％以下，余量为铝。

4.根据权利要求3所述的一种铝锂合金，其特征在于；所述铝锂合金的密度为2.685-2.695g/cm³、抗拉强度为462MPa、屈服强度为420MPa、延伸率为15.3％。

5.根据权利要求3所述的一种铝锂合金，其特征在于；所述铝锂合金在采用M(T)试样常温实验室空气条件下应力比R＝0.1时具有优良的康疲劳裂纹扩展性能，da/dN≤1.5×10^{- 3}mm/cyc(ΔK_p＝30MPa·m^1/2)。

6.一种制备如权利要求1-3任一项所述铝锂合金材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将材料按所述质量比进行配料，在保护气氛下进行熔炼，熔炼温度首先维持在780-810℃待纯铝锭完全熔化后，按预先配制的比例依次加入铜、锰、银、锆、钌高熔点合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟；

2)在氩气气氛下，将熔炼温度调整至740-760℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态3-5分钟，待纯锂完全溶解后搅拌均匀，然后依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟，得到合金熔体；

3)对合金熔体进行精炼除气，按合金熔体配料总质量的1-2％加入六氯乙烷，精炼完成之后扒渣，调整炉温至720-730℃，加入氟化锂、氯化锂与二水合氟化钾1：1：1质量比配比制成的覆盖剂与精炼剂，防止合金氧化吸气，静置5-15分钟，浇注入模具中，模具在浇注前需要在300-400℃进行预热处理，得到铸锭；所述铸锭经退火处理、轧制、固溶、时效处理得到成品。

7.根据权利要求5所述的一种铝锂合金材料的制备方法，其特征在于：

所述退火的温度为490-530℃、时间为16-24小时；

所述轧制依次包括热轧和冷轧；所述热轧的开轧温度为440-460℃，终轧温度为280-330℃，热轧的总变形量为60-80％；所述冷轧的总变形量为70-90％；

所述固溶为盐浴固溶，盐浴固溶的温度为520-550℃，时间为30-90分钟；

所述时效处理为单级时效，时效温度的为150-170℃，时效时间为24-50小时。

8.根据权利要求1-4任意一项所述铝锂合金的应用，其特征在于；所述铝锂合金用作结构材料。

9.根据权利要求7所述铝锂合金的应用，其特征在于；所述铝锂合金用作航空航天结构材料。

10.根据权利要求6所述铝锂合金的应用，其特征在于；所述航空航天结构材料包括飞机的地梁、飞机机翼的蒙皮。