RU2783714C1 - Cladded product based on 2xxx series alloy for aerospace equipment - Google Patents

Cladded product based on 2xxx series alloy for aerospace equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2783714C1
RU2783714C1 RU2022102903A RU2022102903A RU2783714C1 RU 2783714 C1 RU2783714 C1 RU 2783714C1 RU 2022102903 A RU2022102903 A RU 2022102903A RU 2022102903 A RU2022102903 A RU 2022102903A RU 2783714 C1 RU2783714 C1 RU 2783714C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolled
alloy
composite product
aerospace
product
Prior art date
Application number
RU2022102903A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александар Лозанов ДАВИДКОВ
Ахим БЮРГЕР
Забине Мария ШПАНГЕЛЬ
Филипп МЕЙЕР
Original Assignee
Алерис Роллд Продактс Джермани Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алерис Роллд Продактс Джермани Гмбх filed Critical Алерис Роллд Продактс Джермани Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2783714C1 publication Critical patent/RU2783714C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: composite materials.
SUBSTANCE: invention relates to composite products used in aerospace engineering. The composite product contains a core layer of the 2XXX series alloy and a cladding layer of the 6XXX series aluminum alloy connected to at least one surface of the core layer of the 2XXX series alloy, wherein the 6XXX series aluminum alloy contains, wt. %: Si from 0.3 to 1.0, Mg from 0.3 to 1.1, Mn from 0.04 to 1.0, Fe from 0.03 to 0.4, Cu up to 0.10 inclusive, Cr up to inclusive 0.25, V up to 0.2 inclusive, Zr up to 0.2 inclusive, Zn up to 0.5 inclusive, Ti up to 0.15 inclusive, unavoidable impurities, quantity each of which is less than 0.05, less than 0.15 in total, the rest is aluminum. The invention also relates to a method for manufacturing a rolled composite product for aerospace equipment.
EFFECT: invention is aimed at creating a cladded product containing a 2XXX series alloy with an improved balance of corrosion resistance and formability.
20 cl, 2 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

Настоящая заявка испрашивает преимущество и приоритет заявки на европейский патент №19193108.8, поданной 22 августа, 2019 года, под названием CLAD 2XXX-SERIES AEROSPACE PRODUCT, содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.The present application claims the benefit and priority of European Patent Application No. 19193108.8, filed August 22, 2019, titled CLAD 2XXX-SERIES AEROSPACE PRODUCT, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к прокатному композитному изделию для авиакосмической техники, содержащему слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ и слой из алюминиевого сплава, связанный по меньшей мере с одной поверхностью слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ. Прокатное композитное изделие идеально подходит для изготовления конструктивных деталей авиакосмической техники. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления прокатного композитного изделия для авиакосмической техники.The present invention relates to an aerospace composite rolled product comprising a 2XXX series alloy core layer and an aluminum alloy layer bonded to at least one surface of the 2XXX series alloy core layer. The rolled composite product is ideal for the manufacture of structural parts for aerospace engineering. The present invention also relates to a method for manufacturing a rolled composite product for aerospace applications.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

В авиакосмической промышленности алюминиевый сплав серии АА2024 и его модификации широко применяются в качестве алюминиевого сплава с высокой стойкостью к повреждениям в основном в состоянии Т3 или его модификациях. Изделия из этих алюминиевых сплавов имеют относительно высокую удельную прочность и демонстрируют хорошую ударную вязкость, хорошие усталостные характеристики и адекватную стойкость к коррозии.In the aerospace industry, AA2024 series aluminum alloy and its modifications are widely used as an aluminum alloy with high damage resistance in the main T3 state or its modifications. Products made from these aluminum alloys have a relatively high strength-to-weight ratio and exhibit good toughness, good fatigue performance and adequate corrosion resistance.

В течение многих десятилетий для улучшения стойкости к коррозии изделие из сплава серии АА2024 может выполняться в виде композитного изделия с относительно тонким плакирующим слоем с одной или обеих сторон. Плакирующий слой обычно имеет более высокую чистоту, чтобы защитить сплав сердцевины серии АА2024 от коррозии. Плакирование включает в себя по существу нелегированный алюминий. Обычно делается отсылка в целом к алюминиевым сплавам серии 1ХХХ, которые включают в себя подклассы типа 1000, типа 1100, типа 1200 и типа 1300. Однако на практике алюминиевый сплав серии 1ХХХ, применяемый для изготовления плакирующего слоя, является довольно чистым и имеет следующий состав: Si+Fe<0,7%, Cu<0,10%, Mn<0,05%, Mg<0,05%, Zn<0,10%, Ti<0,03% и остаток: алюминий.For many decades, to improve corrosion resistance, the AA2024 series alloy product can be made as a composite product with a relatively thin cladding layer on one or both sides. The cladding layer is usually of higher purity to protect the AA2024 series core alloy from corrosion. The cladding includes substantially unalloyed aluminium. Generally, reference is made to 1XXX series aluminum alloys in general, which include subclasses 1000 type, 1100 type, 1200 type, and 1300 type. Si+Fe<0.7%, Cu<0.10%, Mn<0.05%, Mg<0.05%, Zn<0.10%, Ti<0.03% and balance: aluminium.

Кроме того, алюминиевый сплав серии АА2024, плакированный сплавом серии 1ХХХ, может быть анодированным. Анодирование увеличивает стойкость к коррозии и износу и обеспечивает более высокую адгезию грунтовок и адгезивов по сравнению с чистым металлом. Анодированные изделия применяют в процессе соединения металлических деталей с помощью конструкционных адгезивов, например, в панелях обшивки крыла, горизонтальном хвостовом оперении, вертикальном хвостовом оперении или фюзеляже. К еще одному известному применению относится слоистая структура, где один или более армированных волокнами (стекловолокнами) слоев размещают между алюминиевыми панелями или листами с применением адгезионного соединения, в результате чего получают так называемый волоконно-металлический многослойный материал. В патентном документе WO-2017/183965-A1 (Fokker) раскрывается способ анодирования алюминиевого сплава для нанесения пористого анодного оксидного покрытия при подготовке к последующему нанесению адгезионного связующего слоя и/или слоя грунтовки.In addition, AA2024 series aluminum alloy clad with 1XXX series alloy can be anodized. Anodizing increases resistance to corrosion and wear and provides better adhesion of primers and adhesives than bare metal. Anodized products are used in the process of joining metal parts using structural adhesives, for example, in wing skin panels, horizontal tail, vertical tail or fuselage. Another known application is a layered structure where one or more fibre-reinforced (fiberglass) layers are placed between aluminum panels or sheets using an adhesive bond, resulting in a so-called fibre-metal laminate. WO-2017/183965-A1 (Fokker) discloses a process for anodizing an aluminum alloy to apply a porous anodic oxide coating in preparation for the subsequent application of an adhesive tie layer and/or a primer layer.

Недостатком сплава серии 1ХХХ в качестве плакирующего слоя является то, что эти сплавы очень мягкие и чувствительные к повреждению поверхности в процессе обращения с изделием. Кроме того, во время операции формования это может привести, например, к прилипанию к матрице.A disadvantage of the 1XXX series alloy as a cladding layer is that these alloys are very soft and susceptible to surface damage during product handling. In addition, during the molding operation, this can lead to, for example, sticking to the matrix.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Как будет описано ниже в настоящем документе, если не указано иное, обозначения алюминиевых сплавов и обозначения состояния термообработки относятся к обозначениям, приведенным Ассоциацией производителей алюминия в стандартах и данных по алюминию и записях реестра, которые опубликованы Ассоциацией производителей алюминия в 2018 г. и хорошо известны специалисту в данной области техники. Обозначения состояния термообработки приведены также в европейском стандарте EN515.As will be described later in this document, unless otherwise noted, aluminum alloy designations and heat treatment designations refer to designations given by the Aluminum Manufacturers Association in aluminum standards and data and registry entries published by the Aluminum Manufacturers Association in 2018 and are well known. a person skilled in the art. Heat treatment status designations are also given in the European standard EN515.

Для любого описания составов сплавов или предпочтительных составов сплавов все ссылки на проценты даны в массовых процентах, если не указано иное.For any description of alloy compositions or preferred alloy compositions, all references to percentages are by weight unless otherwise indicated.

В контексте настоящего документа термины «до включительно» и «до включительно около» явным образом включают, помимо прочего, возможность нулевого массового процента конкретного легирующего компонента, к которому они относятся. Например, до включительно 0,20% Zn может включать алюминиевый сплав без Zn.In the context of this document, the terms "up to and including about" explicitly include, among other things, the possibility of zero weight percent of the particular alloying component to which they refer. For example, up to and including 0.20% Zn may include aluminum alloy without Zn.

Для целей настоящего изобретения под листовым изделием или листовым материалом следует понимать прокатное изделие, имеющее толщину не менее 1,3 мм (0,05 дюйма) и не более 6,3 мм (0,25 дюйма), а под толстым листовым материалом или толстым листовым изделием следует понимать прокатное изделие, имеющее толщину более 6,3 мм (0,25 дюйма). См. также стандарты и данные по алюминию, Ассоциация производителей алюминия, глава 5, терминология, 1997.For the purposes of the present invention, a sheet product or sheet material is understood to mean a rolled product having a thickness of not less than 1.3 mm (0.05 inch) and not more than 6.3 mm (0.25 inch), and thick sheet material or thick sheet product should be understood as a rolled product having a thickness of more than 6.3 mm (0.25 inches). See also Aluminum Standards and Data, Aluminum Manufacturers Association, Chapter 5, Terminology, 1997.

Целью настоящего изобретения является создание плакированного прокатного изделия для авиакосмической техники, содержащего сплав серии 2ХХХ, с улучшенным балансом стойкости к коррозии и формуемости.It is an object of the present invention to provide a clad aerospace rolled product containing a 2XXX series alloy with an improved balance of corrosion resistance and formability.

Эта и другие цели и дополнительные преимущества достигаются или превышаются настоящим изобретением, обеспечивающим получение прокатного композитного изделия для авиакосмической техники, содержащего слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ, причем слой сердцевины имеет две грани, и плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, связанный по меньшей мере с одной поверхностью слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ, причем алюминиевый сплав серии 6ХХХ содержит, в мас.%,This and other objectives and additional advantages are achieved or exceeded by the present invention providing a rolled aerospace composite product comprising a 2XXX series alloy core layer, the core layer having two facets, and a 6XXX series aluminum alloy clad layer bonded at least with one surface layer of the core from an alloy of the 2XXX series, and the aluminum alloy of the 6XXX series contains, in wt.%,

Si от 0,3% до 1,0%,Si from 0.3% to 1.0%,

Mg от 0,3% до 1,1%,Mg from 0.3% to 1.1%,

Mn от 0,04% до 1,0%,Mn from 0.04% to 1.0%,

Fe от 0,03% до 0,4%,Fe from 0.03% to 0.4%,

Cu до включительно 0,10%,Cu up to and including 0.10%,

Cr до включительно 0,25%,Cr up to and including 0.25%,

V до включительно 0,2%,V up to and including 0.2%,

Zr до включительно 0,2%,Zr up to and including 0.2%,

Zn до включительно 0,5%,Zn up to and including 0.5%,

Ti до включительно 0,15%,Ti up to and including 0.15%,

неизбежные примеси, количество каждой из которых составляет менее 0,05%, всего менее 0,15%, остаток: алюминий.unavoidable impurities, the amount of each is less than 0.05%, total less than 0.15%, balance: aluminum.

Сплав серии 6ХХХ имеет очень хорошие характеристики формуемости, в частности гибкость и формуемость при растяжении, так что прокатное композитное изделие для авиакосмической техники может быть сформовано в ходе операций формования, требующих высокой степени деформации. Характеристики формуемости являются сопоставимыми с характеристиками формуемости некоторых листовых алюминиевых сплавов для автомобильной техники. Прилипание плакирующего слоя к фасонной матрице значительно уменьшено или даже устранено за счет повышенной твердости плакирующего слоя по сравнению с плакирующим слоем серии 1ХХХ. Сплав серии 6ХХХ имеет очень хорошее качество поверхности, в частности после формования в заданное фасонное изделие. Отсутствие поверхностных трещин предотвращает попадание вовнутрь поверхности любых формующих смазок. Отсутствие поверхностных трещин также значительно увеличивает усталостные характеристики прокатного композитного изделия для авиакосмической техники. Кроме того, очень хорошая стойкость к точечной коррозии улучшает усталостные характеристики, так как усталость обычно вызывается наличием очагов точечной коррозии. Сплав серии 6ХХХ имеет значительно более высокую прочность по сравнению со сплавами серии 1ХХХ, что приводит в результате к более твердой поверхности и соответственно к меньшим повреждениям поверхности, таким как царапины, при обращении с изделием. Сплав серии 6ХХХ является значительно более прочным по сравнению со сплавами серии 1ХХХ, так что общая прочность композитного изделия для авиакосмической техники увеличивается по сравнению со сплавом серии 1ХХХ при одинаковой толщине плакирующего слоя. Это также позволяет получать прокатные композитные изделия для авиакосмической техники с меньшей толщиной плакировки, что приводит к снижению массы и по-прежнему обеспечивает требуемую хорошую стойкость к коррозии и улучшенные характеристики формуемости. Сплав серии 6ХХХ очень хорошо поддается анодированию, так что не возникает проблем с последующим нанесением адгезионного связующего слоя и/или слоя грунтовки.The 6XXX series alloy has very good formability characteristics, in particular flexibility and tensile formability, so that a rolled aerospace composite product can be formed in forming operations requiring a high degree of deformation. Formability characteristics are comparable to the formability characteristics of some sheet aluminum alloys for automotive applications. Adhesion of the cladding layer to the shaped matrix is significantly reduced or even eliminated due to the increased hardness of the cladding layer compared to the cladding layer of the 1XXX series. The 6XXX series alloy has a very good surface quality, in particular after molding into a desired shaped article. The absence of surface cracks prevents any molding lubricants from penetrating into the surface. The absence of surface cracks also greatly enhances the fatigue performance of the rolled aerospace composite product. In addition, very good pitting resistance improves fatigue performance, as fatigue is usually caused by the presence of pitting. The 6XXX series alloy has a significantly higher strength than the 1XXX series alloys, resulting in a harder surface and correspondingly less surface damage such as scratches when handling the product. The 6XXX series alloy is significantly stronger than the 1XXX series alloys so that the overall strength of the composite aerospace product is increased compared to the 1XXX series alloy for the same cladding layer thickness. It also allows aerospace composite rolled products to be produced with a thinner cladding thickness, resulting in a reduction in weight and still providing the required good corrosion resistance and improved formability. The 6XXX series alloy is very well anodized, so there are no problems with the subsequent application of an adhesive tie layer and / or a primer layer.

В одном варианте осуществления плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ достигает твердости по меньшей мере 55 НВ при доведении до состояния термообработки Т4. В одном варианте осуществления плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ достигает твердости по меньшей мере 60 НВ и предпочтительно по меньшей мере 65 НВ при доведении до состояния термообработки Т4.In one embodiment, a 6XXX series aluminum alloy cladding layer achieves a hardness of at least 55 HB when brought to a T4 heat treatment condition. In one embodiment, a 6XXX series aluminum alloy cladding layer achieves a hardness of at least 60 HB and preferably at least 65 HB when brought to a T4 heat treatment condition.

В одном варианте осуществления плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ присоединяют к слою сердцевины при помощи соединения прокаткой и предпочтительно при помощи горячей прокатки, чтобы обеспечить требуемое металлургическое соединение между слоями. Указанный процесс соединения прокаткой является очень экономичным и приводит к получению очень эффективного композитного изделия с желаемыми свойствами. При осуществлении указанного процесса соединения прокаткой для получения прокатного композитного изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы как слой сердцевины, так и плакирующий(-е) слой(-и) из алюминиевого сплава серии 6ХХХ испытывали уменьшение толщины в процессе соединения прокаткой. Как правило, перед прокаткой, в частности перед горячей прокаткой, снимают поверхностный слой с прокатываемых граней слитков слоя сердцевины и плакирующего(-их) слоя(-ев), чтобы удалить зоны сегрегации возле поверхности непосредственно после отливки прокатываемого слитка и увеличить плоскостность изделия.In one embodiment, a 6XXX series aluminum alloy cladding layer is bonded to the core layer by roll bonding, and preferably by hot rolling, to provide the desired metallurgical bond between the layers. This roll bonding process is very economical and results in a very efficient composite product with desired properties. In carrying out said rolling bonding process to obtain a rolled composite product according to the present invention, it is preferable that both the core layer and the 6XXX series aluminum alloy cladding layer(s) experience a reduction in thickness during the rolling bonding process. As a rule, before rolling, in particular before hot rolling, the surface layer is removed from the rolled faces of the ingots of the core layer and the cladding layer(s) in order to remove segregation zones near the surface immediately after the casting of the rolled ingot and increase the flatness of the product.

Предпочтительно, отлитый слиток или сляб слоя сердцевины из сплава 2ХХХ гомогенизируют перед горячей прокаткой и/или он может быть предварительно нагрет непосредственно перед горячей прокаткой. Гомогенизацию и/или предварительный нагрев сплавов серии 2ХХХ перед горячей прокаткой обычно осуществляют при температуре в диапазоне от 400°С до 505°С. Сегрегация легирующих элементов в материале непосредственно после отливки снижается, а также происходит растворение растворимых элементов. Если обработка происходит при температуре ниже около 400°С, получаемый в результате эффект гомогенизации является недостаточным. Если температура будет выше около 505°С, может произойти эвтектическое плавление, которое приводит к нежелательному образованию пор. Время этой тепловой обработки предпочтительно составляет от 2 до 30 часов. Применение более продолжительных временных интервалов обычно не наносит какого-либо вреда. Гомогенизацию обычно проводят при температуре выше 480°С. Обычная температура предварительного нагрева находится в диапазоне от около 430°С до около 460°С, причем время выдержки находится в диапазоне до включительно около 15 часов. Гомогенизация может быть осуществлена в ходе одной стадии или нескольких стадий повышения температуры для того, чтобы избежать начала плавления.Preferably, the cast ingot or slab of the 2XXX alloy core layer is homogenized prior to hot rolling and/or it may be preheated immediately prior to hot rolling. The homogenization and/or preheating of 2XXX series alloys prior to hot rolling is typically carried out at a temperature in the range of 400°C to 505°C. The segregation of alloying elements in the material immediately after casting is reduced, and the dissolution of soluble elements also occurs. If the processing takes place at a temperature below about 400° C., the resulting homogenization effect is insufficient. If the temperature is above about 505°C, eutectic melting may occur, which leads to undesirable pore formation. The time of this heat treatment is preferably 2 to 30 hours. The use of longer time intervals usually does not cause any harm. Homogenization is usually carried out at temperatures above 480°C. The usual preheat temperature is in the range from about 430°C to about 460°C, and the holding time is in the range up to and including about 15 hours. Homogenization can be carried out in one step or several steps of temperature increase in order to avoid the onset of melting.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения отлитый слиток или сляб, образующий плакирующее покрытие из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, был гомогенизирован перед горячей прокаткой до меньшего калибра с образованием подходящего плакирующего покрытия для прокатки совместно со слоем сердцевины из сплава серии 2ХХХ до требуемого калибра. Поверхностный слой прокатываемых граней слитка или сляба из сплава серии 6ХХХ может быть снят, чтобы удалить зоны сегрегации возле поверхности непосредственно после отливки прокатываемого слитка и увеличить плоскостность изделия. Гомогенизация приводит к более мелкой и более однородной зернистой структуре и приводит к повышению формуемости слоя сплава в конечном прокатном композитном изделии для авиакосмической техники. Она растворит большую часть крупнозернистых фаз, а также завершит преобразование фазы бета-AlFeSi в фазу альфа-AlFeSi, что улучшит характеристики анодирования сплава серии 6ХХХ. Гомогенизационную термообработку предпочтительно осуществляют при температуре по меньшей мере 480°С в течение по меньшей мере около 0,5 часа, предпочтительно в диапазоне от около 1 до около 30 часов, как правило, в течение от около 6 до около 20 часов. Предпочтительно, температура гомогенизации находится в диапазоне от около 500°С до около 590°С, предпочтительно в диапазоне от 510°С до 580°С. В одном варианте осуществления гомогенизацию осуществляют при температуре не более 570°С. Как известно специалистам в данной области техники, гомогенизация может быть осуществлена в ходе одной стадии или нескольких стадий повышения температуры для того, чтобы избежать начала плавления.In one embodiment of the present invention, the cast ingot or slab forming the 6XXX series aluminum alloy cladding has been homogenized prior to hot rolling to a smaller gauge to form a suitable cladding for rolling with the 2XXX series alloy core layer to the desired gauge. The surface layer of the rolled faces of a 6XXX series alloy ingot or slab can be stripped to remove segregation zones near the surface immediately after the rolled ingot is cast and to increase the flatness of the product. Homogenization results in a finer and more uniform grain structure and results in an increase in the formability of the alloy layer in the final rolled aerospace composite product. It will dissolve most of the coarse phases, and also complete the conversion of the beta-AlFeSi phase to the alpha-AlFeSi phase, which will improve the anodizing performance of the 6XXX series alloy. The homogenization heat treatment is preferably carried out at a temperature of at least 480°C for at least about 0.5 hours, preferably in the range of about 1 to about 30 hours, typically for about 6 to about 20 hours. Preferably, the homogenization temperature is in the range from about 500°C to about 590°C, preferably in the range from 510°C to 580°C. In one embodiment, the homogenization is carried out at a temperature of not more than 570°C. As is known to those skilled in the art, homogenization can be carried out in one or more temperature raising steps in order to avoid the onset of melting.

Калибр прокатного композитного изделия для авиакосмической техники уменьшают до конечного значения посредством горячей прокатки, за которой необязательно следует холодная прокатка, как это принято в данной области техники. После того как прокатное композитное изделие прокатано с обеспечением конечного калибра, указанное изделие обычно подвергают термообработке на твердый раствор (SHT - англ.: solution heat treated) при температуре в диапазоне от около 450°С до около 505°С в течение времени, достаточного для того, чтобы эффекты раствора приблизились к равновесию, причем обычные значения времени выдержки находятся в диапазоне от 5 до 120 минут. Предпочтительно, термообработка на твердый раствор (SHT) проходит при температуре в диапазоне от 475°С до 500°С, например, при около 495°С. Термообработку на твердый раствор обычно проводят в печи периодического или непрерывного действия. Предпочтительные значения времени выдержки при указанной температуре находятся в диапазоне от около 5 минут до около 35 минут. Однако в случае плакированных изделий следует обратить внимание на слишком продолжительное время выдержки, так как, в частности, слишком много меди из слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ может диффундировать в плакирующий(-е) слой(-и) из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, что может пагубно повлиять на защиту от коррозии, обеспечиваемую указанным(-и) слоем(-ями). После термообработки на твердый раствор (SHT) важно, чтобы прокатное композитное изделие охладилось достаточно быстро до температуры 175°С или ниже, предпочтительно до 100°С или ниже и более предпочтительно до температуры окружающей среды, чтобы предотвратить или свести к минимуму неуправляемое выделение вторичных фаз, например Al2CuMg и Al2Cu, в сплаве сердцевины серии 2ХХХ. С другой стороны, скорости охлаждения не должны быть слишком высокими, чтобы достигались достаточная плоскостность и низкий уровень остаточных напряжений в прокатном композитном изделии. Подходящие скорости охлаждения могут быть достигнуты с помощью воды, например путем погружения в воду или охлаждения водяными струями. Термообработка на твердый раствор в этом диапазоне температур обеспечивает получение рекристаллизованной микроструктуры слоя из сплава серии 6ХХХ. В случае алюминиевого сплава серии 6ХХХ, применяемого в соответствии с настоящим изобретением, будет иметься минимальная доля нерастворенных крупнозернистых частиц Mg2Si и Si после осуществления SHT, в частности при температуре в диапазоне от 475°С до 500°С, например, при температуре около 495°С, что положительно сказывается на прочности, формуемости и стойкости к коррозии плакирующего слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ. Изменение микроструктуры при температуре окружающей среды (комнатной температуре) переводит слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ из состояния W (непосредственно после закалки) в состояние Т4. В этом состоянии плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ демонстрирует улучшенную формуемость по сравнению с нерекристаллизованным состоянием.The gauge of a rolled aerospace composite product is reduced to a final gauge by hot rolling, optionally followed by cold rolling, as is common in the art. After the rolled composite product has been rolled to a final gauge, the product is typically subjected to a solution heat treatment (SHT) at a temperature in the range of about 450°C to about 505°C for a time sufficient to so that the effects of the solution come close to equilibrium, with typical soak times ranging from 5 to 120 minutes. Preferably, the heat treatment for solid solution (SHT) takes place at a temperature in the range from 475°C to 500°C, for example, at about 495°C. The solution heat treatment is usually carried out in a batch or continuous furnace. Preferred holding times at this temperature range from about 5 minutes to about 35 minutes. However, in the case of clad products, attention should be paid to too long a holding time, since, in particular, too much copper from the 2XXX series alloy core layer can diffuse into the 6XXX series aluminum alloy cladding layer(s), which may adversely affect the corrosion protection provided by the specified layer(s). After solution heat treatment (SHT), it is important that the rolled composite product be cooled sufficiently rapidly to 175°C or below, preferably 100°C or below, and more preferably to ambient temperature to prevent or minimize uncontrolled flashing. , such as Al 2 CuMg and Al 2 Cu, in a 2XXX series core alloy. On the other hand, cooling rates should not be too high in order to achieve sufficient flatness and low levels of residual stresses in the rolled composite product. Suitable cooling rates can be achieved with water, for example by immersion in water or cooling with water jets. Solid solution heat treatment in this temperature range provides a recrystallized microstructure of the 6XXX series alloy layer. In the case of a 6XXX series aluminum alloy used in accordance with the present invention, there will be a minimum proportion of undissolved Mg 2 Si and Si coarse particles after SHT, in particular at a temperature in the range from 475°C to 500°C, for example, at a temperature of about 495°C, which has a positive effect on the strength, formability and corrosion resistance of the cladding layer of aluminum alloy series 6XXX. The change in microstructure at ambient temperature (room temperature) changes the 6XXX series aluminum alloy layer from the W state (immediately after quenching) to the T4 state. In this state, the 6XXX series aluminum alloy cladding layer exhibits improved formability compared to the non-recrystallized state.

Композитное изделие может быть подвергнуто дополнительной холодной обработке, например растягиванию в диапазоне от 0,5% до 8% от его исходной длины, для снятия в нем остаточных напряжений и улучшения плоскостности изделия. Предпочтительно, растягивание находится в диапазоне от 0,5% до 6%, более предпочтительно от 0,5% до 4% и наиболее предпочтительно от 0,5% до 3%.The composite article may be subjected to additional cold working, such as stretching in the range of 0.5% to 8% of its original length, to relieve residual stresses in it and improve the flatness of the article. Preferably, the stretch is in the range of 0.5% to 6%, more preferably 0.5% to 4%, and most preferably 0.5% to 3%.

После охлаждения прокатное композитное изделие для авиакосмической техники подвергают естественному старению, как правило, при значениях температуры окружающей среды, и альтернативно композитное изделие для авиакосмической техники также может быть подвергнуто искусственному старению.After cooling, the rolled aerospace composite product is naturally aged, typically at ambient temperatures, and alternatively, the aerospace composite product may also be artificially aged.

Слой или слои из алюминиевого сплава серии 6ХХХ обычно являются более тонкими по сравнению с сердцевиной, причем толщина каждого слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ составляет от 1% до 20% общей толщины композитного материала. Более предпочтительно, толщина слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ составляет от около 1% до около 10% общей толщины композитного материала.The 6XXX series aluminum alloy layer or layers are typically thinner than the core, with the thickness of each 6XXX series aluminum alloy layer being between 1% and 20% of the total thickness of the composite material. More preferably, the thickness of the 6XXX series aluminum alloy layer is from about 1% to about 10% of the total thickness of the composite material.

В одном варианте осуществления слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ присоединен к одной поверхности или грани слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ.In one embodiment, the 6XXX series aluminum alloy layer is bonded to one surface or face of the 2XXX series alloy core layer.

В одном варианте осуществления слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ присоединен к обеим поверхностям или граням слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ с образованием в результате этого наружной поверхности прокатного композитного изделия для авиакосмической техники.In one embodiment, the 6XXX series aluminum alloy layer is bonded to both surfaces or faces of the 2XXX series alloy core layer, thereby forming the outer surface of the rolled aerospace composite product.

В одном варианте осуществления прокатное композитное изделие для авиакосмической техники имеет общую толщину по меньшей мере 0,8 мм.In one embodiment, the rolled aerospace composite product has an overall thickness of at least 0.8 mm.

В одном варианте осуществления прокатное композитное изделие для авиакосмической техники имеет общую толщину не более 50,8 мм (2 дюймов), предпочтительно не более 25,4 мм (1 дюйма) и наиболее предпочтительно не более 12 мм.In one embodiment, the rolled aerospace composite product has an overall thickness of no more than 50.8 mm (2 inches), preferably no more than 25.4 mm (1 inch), and most preferably no more than 12 mm.

В одном варианте осуществления прокатное композитное изделие для авиакосмической техники представляет собой толстое листовое изделие.In one embodiment, the rolled aerospace composite product is a thick sheet product.

В одном варианте осуществления прокатное композитное изделие для авиакосмической техники представляет собой листовое изделие.In one embodiment, the rolled aerospace composite product is a sheet product.

Плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ состоит из алюминиевого сплава, имеющего состав, включающий, в мас. %: Si от 0,3% до 1,0%, Mg от 0,3% до 1,1%, Mn от 0,04% до 1,0%, Fe от 0,03% до 0,4%, Cu до включительно 0,10%, Cr до включительно 0,25%, V до включительно 0,2%, Zr до включительно 0,2%, Zn до включительно 0,5%, Ti до включительно 0,15%, неизбежные примеси, количество каждой из которых составляет менее 0,05%, всего менее 0,15%, остаток: алюминий.The 6XXX series aluminum alloy cladding layer consists of an aluminum alloy having a composition comprising, in wt. %: Si 0.3% to 1.0%, Mg 0.3% to 1.1%, Mn 0.04% to 1.0%, Fe 0.03% to 0.4%, Cu up to and including 0.10%, Cr up to and including 0.25%, V up to and including 0.2%, Zr up to and including 0.2%, Zn up to and including 0.5%, Ti up to and including 0.15%, unavoidable impurities , the amount of each of which is less than 0.05%, in total less than 0.15%, the balance: aluminum.

Si и Mg являются наиболее важными легирующими элементами сплава серии 6ХХХ и обеспечивают требуемый уровень прочности и формуемости, в частности формуемости при растяжении, алюминия. Содержание Si должно находиться в диапазоне от 0,3% до 1,0%. Предпочтительный нижний предел для содержания Si составляет 0,40%. Предпочтительный верхний предел для содержания Si составляет 0,9% и более предпочтительно 0,75%. Содержание Mg должно находиться в диапазоне от 0,3% до 1,1%. Предпочтительный нижний предел для содержания Mg составляет 0,40% и более предпочтительно 0,45%. Предпочтительный верхний предел для содержания Mg составляет 0,90% и более предпочтительно 0,80%. Эти диапазоны Si и Mg совместно с другими легирующими элементами будут обеспечивать предел прочности на растяжение в диапазоне от около 110 до около 125 МПа после около 1 месяца естественного старения после SHT и быстрого охлаждения, который далее будет только постепенно увеличиваться при длительном естественном старении, что приводит к очень стабильному набору показателей уровня прочности в состоянии Т4. Предпочтительно, сплав серии 6ХХХ содержит Si в избытке относительно Mg, так как это будет обеспечивать улучшенную кинетику старения и образование оптимизированной структуры для выделения частиц Mg2Si. Это обеспечит более высокие уровни прочности при старении как после искусственного старения, так и, в частности, в первый месяц естественного старения после термообработки на твердый раствор, например в диапазоне от 475°С до 500°С, и быстрого охлаждения.Si and Mg are the most important alloying elements of the 6XXX series alloy and provide the required level of strength and formability, in particular tensile formability, of aluminum. The Si content should be in the range of 0.3% to 1.0%. The preferred lower limit for the Si content is 0.40%. The preferred upper limit for the Si content is 0.9% and more preferably 0.75%. The Mg content should be in the range of 0.3% to 1.1%. The preferred lower limit for the Mg content is 0.40% and more preferably 0.45%. The preferred upper limit for the Mg content is 0.90% and more preferably 0.80%. These ranges of Si and Mg, together with other alloying elements, will provide a tensile strength in the range of about 110 to about 125 MPa after about 1 month of natural aging after SHT and rapid cooling, which will then only gradually increase with long natural aging, resulting in to a very stable set of strength level indicators in the T4 condition. Preferably, the 6XXX series alloy contains Si in excess of Mg, as this will provide improved aging kinetics and the formation of an optimized structure for precipitation of Mg 2 Si particles. This will provide higher levels of aging strength both after artificial aging and in particular in the first month of natural aging after solution heat treatment, for example in the range of 475° C. to 500° C., and rapid cooling.

Mn также представляет собой важный легирующий элемент сплава серии 6ХХХ, применяемый для плакирующего(-их) слоя(-ев), и должен находиться в диапазоне от 0,04% до 1,0%. Предпочтительный нижний предел для содержания Mn составляет 0,20% и предпочтительно 0,25%. Предпочтительный верхний предел для содержания Mn составляет 0,90% и предпочтительно 0,80%. В одном варианте осуществления верхний предел содержания Mn составляет 0,7%. Mn увеличит прочность алюминиевого сплава в состоянии термообработки Т4 или Т6 после термообработки на твердый раствор и быстрого охлаждения. Mn будет способствовать поддержанию малого размера зерен в плакирующем (-их) слое(-ях), что обеспечивает лучший внешний вид поверхности и меньшее количество поверхностных трещин после операции формования. Присутствие Mn повышает качество анодирования наружной поверхности слоя из сплава серии 6ХХХ, так как оно способствует преобразованию фазы бета-AlFeSi (Al5FeSi) в фазу альфа-AlFeSi (Al8Fe2Si) и стабилизирует фазы альфа-AlFeSi. Присутствие Mn также благоприятно повысит коррозионный потенциал алюминиевого сплава серии 6ХХХ, при этом количество добавляемого Mn можно регулировать для снижения и оптимизации разности коррозионных потенциалов между сплавом сердцевины и плакирующим(-и) слоем(-ями) в зависимости от применения, что повысит стойкость к коррозии прокатного композитного изделия для авиакосмической техники.Mn is also an important alloying element of the 6XXX series alloy used for the cladding layer(s) and should be in the range of 0.04% to 1.0%. The preferred lower limit for the Mn content is 0.20% and preferably 0.25%. The preferred upper limit for the Mn content is 0.90% and preferably 0.80%. In one embodiment, the upper limit of the Mn content is 0.7%. Mn will increase the strength of the aluminum alloy in the T4 or T6 heat treatment state after solution heat treatment and rapid cooling. The Mn will help keep the grain size in the cladding layer(s) small, resulting in a better surface appearance and fewer surface cracks after the forming operation. The presence of Mn improves the quality of anodization of the outer surface of the 6XXX series alloy layer, since it promotes the transformation of the beta-AlFeSi (Al 5 FeSi) phase into the alpha-AlFeSi (Al 8 Fe 2 Si) phase and stabilizes the alpha-AlFeSi phases. The presence of Mn will also favorably increase the corrosion potential of the 6XXX series aluminum alloy, and the amount of Mn added can be controlled to reduce and optimize the corrosion potential difference between the core alloy and the cladding layer(s) depending on the application, thus improving corrosion resistance. rolled composite product for aerospace engineering.

В одном варианте осуществления алюминиевого сплава серии 6ХХХ содержание Cu составляет до включительно 0,10%, предпочтительно до включительно 0,05% и более предпочтительно до включительно 0,03% для увеличения стойкости к коррозии.In one embodiment of the 6XXX series aluminum alloy, the Cu content is up to and including 0.10%, preferably up to and including 0.05%, and more preferably up to and including 0.03% to increase corrosion resistance.

Fe представляет собой эффективный элемент для повышения прочности и уменьшения кристаллического зерна. Содержание Fe менее 0,03% может не оказать достаточного эффекта, тогда как, с другой стороны, содержание Fe больше 0,4% может привести к образованию множества крупнозернистых интерметаллических соединений, в частности при наличии высоких количеств Mn, что может снизить формуемость при растяжении и стойкость к коррозии алюминиевого сплава. Следовательно, содержание Fe находится в диапазоне от 0,03% до 0,4%, предпочтительно от 0,1% до 0,3%. В предпочтительном варианте осуществления содержание Fe составляет менее 0,25%. В предпочтительном варианте осуществления отношение Fe/Mn составляет менее 1,8 для обеспечения баланса между хорошей стойкостью к коррозии и хорошим качеством анодирования.Fe is an effective element for increasing strength and reducing crystal grain. An Fe content of less than 0.03% may not have a sufficient effect, while, on the other hand, an Fe content of more than 0.4% may lead to the formation of many coarse-grained intermetallic compounds, in particular in the presence of high amounts of Mn, which may reduce tensile formability. and corrosion resistance of aluminum alloy. Therefore, the Fe content is in the range of 0.03% to 0.4%, preferably 0.1% to 0.3%. In a preferred embodiment, the Fe content is less than 0.25%. In a preferred embodiment, the Fe/Mn ratio is less than 1.8 to provide a balance between good corrosion resistance and good anodizing quality.

Cr может быть добавлен до включительно 0,25% для улучшения прочности алюминиевого сплава и уменьшения кристаллического зерна. Предпочтительно, его содержание составляет до включительно 0,20% и более предпочтительно до включительно 0,15%. В одном варианте осуществления Cr входит в число неизбежных примесей.Cr can be added up to and including 0.25% to improve the strength of the aluminum alloy and reduce the crystal grain. Preferably, its content is up to and including 0.20%, and more preferably up to and including 0.15%. In one embodiment, Cr is among the unavoidable impurities.

Zn может присутствовать до включительно 0,5% и предпочтительно до включительно 0,25% без отступления от преимуществ настоящего изобретения. В одном варианте осуществления Zn входит в число неизбежных примесей.Zn may be present up to and including 0.5% and preferably up to and including 0.25% without derogating from the advantages of the present invention. In one embodiment, Zn is among the unavoidable impurities.

V может быть добавлен до включительно 0,2% и предпочтительно до включительно 0,1% без отступления от преимуществ настоящего изобретения. В предпочтительном варианте осуществления V входит в число неизбежных примесей и предпочтительно присутствует в количестве только до включительно 0,02% и более предпочтительно только до включительно 0,01%, так как он может препятствовать полной рекристаллизации прокатного материла после термообработки на твердый раствор и закалки. Кроме того, он может образовывать вредные интерметаллические частицы в алюминиевом сплаве.V may be added up to and including 0.2% and preferably up to and including 0.1% without derogating from the advantages of the present invention. In a preferred embodiment, V is among the unavoidable impurities and is preferably present in an amount of only up to and including 0.02%, and more preferably only up to and including 0.01%, since it can prevent complete recrystallization of the rolling stock after solution heat treatment and quenching. In addition, it may form harmful intermetallic particles in the aluminum alloy.

Zr может быть добавлен до включительно 0,2% и предпочтительно до включительно 0,1% без отступления от преимуществ настоящего изобретения. В предпочтительном варианте осуществления Zr входит в число неизбежных примесей и предпочтительно присутствует в количестве только до включительно 0,02% и более предпочтительно только до включительно 0,01%, так как он может препятствовать полной рекристаллизации прокатного материла после термообработки на твердый раствор и закалки. Кроме того, он может образовывать вредные интерметаллические частицы в алюминиевом сплаве.Zr can be added up to and including 0.2% and preferably up to and including 0.1% without derogating from the advantages of the present invention. In a preferred embodiment, Zr is among the unavoidable impurities and is preferably present in an amount of only up to and including 0.02% and more preferably only up to and including 0.01%, since it can prevent complete recrystallization of the rolling stock after solution heat treatment and quenching. In addition, it may form harmful intermetallic particles in the aluminum alloy.

Добавки, измельчающие зерно, такие как Ti, TiB2, Ti-C или подобные, обычно добавляют с общим содержанием Ti до включительно 0,15%, предпочтительно до включительно 0,10% и более предпочтительно от 0,005% до 0,05%.Grain refiners such as Ti, TiB 2 , Ti-C or the like are generally added at a total Ti content of up to and including 0.15%, preferably up to and including 0.10%, and more preferably from 0.005% to 0.05%.

Остаток составляют алюминий и неизбежные примеси, количество каждой из которых составляет менее 0,05%, а их общее количество составляет менее 0,15%.The remainder is aluminum and unavoidable impurities, each of which is less than 0.05%, and their total amount is less than 0.15%.

В одном варианте осуществления слой из сплава серии 6ХХХ состоит из алюминиевого сплава, имеющего следующий состав в мас. %: Si от 0,3% до 1,0%, Mg от 0,3% до 1,1%, Mn от 0,04% до 1,0%, Fe от 0,03% до 0,4%, Cu до включительно 0,10%, Cr до включительно 0,25%, V до включительно 0,2%, Zr до включительно 0,2%, Zn до включительно 0,5%, Ti до включительно 0,1%, неизбежные примеси, количество каждой из которых составляет менее 0,05%, всего менее 0,15%, остаток: алюминий, причем предпочтительно диапазоны состава являются более узкими, как описано и заявлено в настоящем документе.In one embodiment, the 6XXX series alloy layer consists of an aluminum alloy having the following composition in wt. %: Si 0.3% to 1.0%, Mg 0.3% to 1.1%, Mn 0.04% to 1.0%, Fe 0.03% to 0.4%, Cu up to and including 0.10%, Cr up to and including 0.25%, V up to and including 0.2%, Zr up to and including 0.2%, Zn up to and including 0.5%, Ti up to and including 0.1%, unavoidable impurities , the amount of each of which is less than 0.05%, less than 0.15% in total, the balance: aluminum, and preferably the composition ranges are narrower, as described and stated in this document.

В одном варианте осуществления состав плакирующего слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ корректируют или задают таким образом, чтобы он имел значение потенциала свободной коррозии (относительно стандартного каломельного электрода (SCE - англ. Standard Calomel Electrode), также именуемого «коррозионным потенциалом») -710 мВ или менее (например, -750 мВ), чтобы обеспечить оптимальную защиту от коррозии для сплава сердцевины серии 2ХХХ, причем измерение производили на материале, прошедшем термообработку на твердый раствор и закалку, в растворе, содержащем NaCl в концентрации 53 г/л и H2O2 в концентрации 3 г/л, при температуре 25°С с каломельным электродом 0,1 Н. В предпочтительном варианте осуществления коррозионный потенциал плакирующего слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ находится в диапазоне от -730 мВ до -810 мВ, причем измерение проводили после термообработки на твердый расплав и закалки, когда ключевые легирующие элементы находятся по существу в твердом растворе.In one embodiment, the composition of the 6XXX series aluminum alloy cladding layer is adjusted or set so that it has a free corrosion potential value (relative to the Standard Calomel Electrode (SCE), also referred to as "corrosion potential") -710 mV or less (e.g. -750 mV) to provide optimum corrosion protection for the 2XXX series core alloy, measured on solution heat treated and quenched material in a solution containing 53 g/l NaCl and H 2 O 2 at a concentration of 3 g/l, at a temperature of 25° C. with a 0.1 N calomel electrode. after hard melt heat treatment and quenching, when the key alloying elements are essentially in solid solution.

В одном варианте осуществления разность коррозионных потенциалов между слоем сердцевины из сплава серии 2ХХХ и плакирующим слоем из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, т.е. в конечном состоянии термообработки, находится в диапазоне от 30 до 100 мВ для обеспечения достаточной защиты от коррозии от анодного плакирующего слоя до слоя сердцевины.In one embodiment, the corrosion potential difference between the 2XXX series alloy core layer and the 6XXX series aluminum alloy cladding layer, i. e. in the final state of heat treatment, is in the range from 30 to 100 mV to provide sufficient protection against corrosion from the anode cladding layer to the core layer.

В одном варианте осуществления слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ изготовлен из алюминиевого сплава, имеющего следующий состав в мас. %:In one embodiment, the 2XXX series alloy core layer is made from an aluminum alloy having the following composition in wt. %:

Cu от 1,9% до 7,0%, предпочтительно от 3,0% до 6,8%, более предпочтительно от 3,2% до 4,95%,Cu 1.9% to 7.0%, preferably 3.0% to 6.8%, more preferably 3.2% to 4.95%,

Mg от 0,30% до 1,8%, предпочтительно от 0,35% до 1,8%,Mg 0.30% to 1.8%, preferably 0.35% to 1.8%,

Mn до включительно 1,2%, предпочтительно от 0,2% до 1,2%, более предпочтительно от 0,2% до 0,9%,Mn up to and including 1.2%, preferably 0.2% to 1.2%, more preferably 0.2% to 0.9%,

Si до включительно 0,40%, предпочтительно до включительно 0,25%,Si up to and including 0.40%, preferably up to and including 0.25%,

Fe до включительно 0,40%, предпочтительно до включительно 0,25%,Fe up to and including 0.40%, preferably up to and including 0.25%,

Cr до включительно 0,35%, предпочтительно до включительно 0,10%,Cr up to and including 0.35%, preferably up to and including 0.10%,

Zn до включительно 1,0%,Zn up to and including 1.0%,

Ti до включительно 0,15%, предпочтительно от 0,01% до 0,10%,Ti up to and including 0.15%, preferably from 0.01% to 0.10%,

Zr до включительно 0,25, предпочтительно до включительно 0,12%,Zr up to and including 0.25, preferably up to and including 0.12%,

V до включительно 0,25%,V up to and including 0.25%,

Li до включительно 2,0%Li up to and including 2.0%

Ag до включительно 0,80%,Ag up to and including 0.80%,

Ni до включительно 2,5%,Ni up to and including 2.5%,

остаток: алюминий и примеси. Как правило, такие примеси присутствуют в количестве каждая менее 0,05%, всего менее 0,15%.residue: aluminum and impurities. As a rule, such impurities are present in an amount of less than 0.05% each, less than 0.15% in total.

В другом варианте осуществления слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ изготовлен из алюминиевого сплава, имеющего следующий состав в мас.%:In another embodiment, the 2XXX series alloy core layer is made from an aluminum alloy having the following wt % composition:

Cu от 1,9% до 7,0%, предпочтительно от 3,0% до 6,8%, более предпочтительно от 3,2% до 4,95%,Cu 1.9% to 7.0%, preferably 3.0% to 6.8%, more preferably 3.2% to 4.95%,

Mg от 0,30% до 1,8%, предпочтительно от 0,8% до 1,8%,Mg 0.30% to 1.8%, preferably 0.8% to 1.8%,

Mn до включительно 1,2%, предпочтительно от 0,2% до 1,2%, более предпочтительно от 0,2 до 0,9%,Mn up to and including 1.2%, preferably 0.2% to 1.2%, more preferably 0.2 to 0.9%,

Si до включительно 0,40%, предпочтительно до включительно 0,25%,Si up to and including 0.40%, preferably up to and including 0.25%,

Fe до включительно 0,40%, предпочтительно до включительно 0,25%,Fe up to and including 0.40%, preferably up to and including 0.25%,

Cr до включительно 0,35%, предпочтительно до включительно 0,10%,Cr up to and including 0.35%, preferably up to and including 0.10%,

Zn до включительно 0,4%,Zn up to and including 0.4%,

Ti до включительно 0,15%, предпочтительно от 0,01% до 0,10%,Ti up to and including 0.15%, preferably from 0.01% to 0.10%,

Zr до включительно 0,25, предпочтительно до включительно 0,12%,Zr up to and including 0.25, preferably up to and including 0.12%,

V до включительно 0,25%,V up to and including 0.25%,

остаток: алюминий и примеси. Как правило, такие примеси присутствуют в количестве каждая менее 0,05%, всего менее 0,15%.residue: aluminum and impurities. As a rule, such impurities are present in an amount of less than 0.05% each, less than 0.15% in total.

В предпочтительном варианте осуществления слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ изготовлен из алюминиевого сплава серии АА2Х24, где X равняется 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8. Чрезвычайно предпочтительный алюминиевый сплав выбирают из сплавов АА2024, АА2524 и АА2624.In a preferred embodiment, the 2XXX series alloy core layer is made from an AA2X24 series aluminum alloy where X is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8. A highly preferred aluminum alloy is selected from AA2024, AA2524 and AA2624 alloys. .

В одном варианте осуществления слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ предоставляется в состоянии Т3, Т351, Т39, Т8 или Т851.In one embodiment, the 2XXX series alloy core layer is provided in T3, T351, T39, T8, or T851 temper.

Слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ может быть предоставлен пользователю в состоянии без термообработки на твердый раствор, таким как состояние термообработки после отливки или отожженное состояние термообработки, а затем сформован и подвергнут термообработке на твердый раствор и старению пользователем до требуемого состояния, например, состояния термообработки Т3, Т351, Т39, Т8 или Т851.The 2XXX series alloy core layer can be provided to the user in a non-solution heat-treated state, such as post-cast heat-treatment state or annealed heat-treated state, and then formed and subjected to solution heat-treatment and aging by the user to a desired state, such as T3 heat-treatment state. , T351, T39, T8 or T851.

Настоящее изобретение также относится к способу изготовления прокатного композитного изделия для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению, причем указанный способ включает в себя следующие этапы:The present invention also relates to a method for manufacturing a rolled aerospace composite product according to the present invention, said method including the following steps:

(a) предоставление слитка или прокатного сырья из алюминиевого сплава серии 2ХХХ для образования слоя сердцевины композитного изделия для авиакосмической техники;(a) providing a 2XXX series aluminum alloy ingot or rolled stock to form the core layer of an aerospace composite product;

(b) гомогенизация слитка из указанного алюминиевого сплава серии 2ХХХ при температуре в диапазоне от 400°С до 505°С в течение по меньшей мере 2 часов;(b) homogenizing the ingot of the specified aluminum alloy series 2XXX at a temperature in the range from 400°C to 505°C for at least 2 hours;

(c) предоставление слитка или прокатного плакирующего покрытия из алюминиевого сплава серии 6ХХХ для образования наружного плакирующего слоя на алюминиевом сплаве сердцевины серии 2ХХХ; причем необязательно два слитка или два прокатных плакирующих покрытия из алюминиевого сплава серии 6ХХХ предоставляют для образования плакирующего слоя на каждой стороне алюминиевого сплава сердцевины серии 6ХХХ;(c) providing a 6XXX series aluminum alloy ingot or rolled cladding to form an outer cladding layer on a 2XXX series aluminum alloy core; optionally two ingots or two rolled 6XXX series aluminum alloy claddings are provided to form a cladding layer on each side of the 6XXX series aluminum alloy core;

(d) гомогенизация слитка(-ов) из алюминиевого сплава серии 6ХХХ при температуре в диапазоне по меньшей мере 480°С в течение по меньшей мере 0,5 часа, предпочтительно при температуре в диапазоне от 500°С до 590°С до горячей прокатки в прокатное плакирующее покрытие;(d) homogenizing the 6XXX series aluminum alloy ingot(s) at a temperature in the range of at least 480°C for at least 0.5 hour, preferably at a temperature in the range of 500°C to 590°C, prior to hot rolling in rolling cladding;

(e) соединение прокаткой слоя(-ев) из алюминиевого сплава серии 6ХХХ со слоем сердцевины из сплава серии 2ХХХ для образования соединенного прокаткой изделия, предпочтительно посредством горячей прокатки, за которой необязательно следует холодная прокатка;(e) rolling joining the 6XXX series aluminum alloy layer(s) with the 2XXX series alloy core layer to form a roll-bonded article, preferably by hot rolling, optionally followed by cold rolling;

(f) термообработка на твердый раствор соединенного прокаткой изделия при температуре в диапазоне от 450°С до 505°С;(f) solution heat treatment of the rolled product at a temperature in the range of 450°C to 505°C;

(g) охлаждение соединенного прокаткой изделия, прошедшего термообработку на твердый раствор, до температуры ниже 100°С, предпочтительно до температуры окружающей среды;(g) cooling the solution-treated rolled product to a temperature below 100° C., preferably to ambient temperature;

(h) необязательно растягивание соединенного прокаткой изделия, прошедшего термообработку на твердый раствор, предпочтительно посредством холодного растягивания в диапазоне от 0,5% до 8% его исходной длины, предпочтительно в диапазоне от 0,5% до 6%, более предпочтительно от 0,5% до 4% и наиболее предпочтительно от 0,5% до 3%; и(h) optionally stretching the solution-treated rolled product, preferably by cold stretching, in the range of 0.5% to 8% of its original length, preferably in the range of 0.5% to 6%, more preferably 0, 5% to 4% and most preferably 0.5% to 3%; and

(i) старение охлажденного соединенного прокаткой изделия посредством естественного старения и/или искусственного старения. В предпочтительном варианте осуществления в результате старения слою сердцевины из сплава серии 2ХХХ придается состояние термообработки Т3, Т351, Т39, Т8 или Т851. Плакирующие слои из сплава серии 6ХХХ будут находиться в состоянии термообработки Т4, если они подвергнуты только естественному старению, и в состоянии термообработки Т6, если они подвергнуты искусственному старению.(i) aging the cooled rolled product through natural aging and/or artificial aging. In a preferred embodiment, the 2XXX series alloy core layer is aged to a T3, T351, T39, T8, or T851 heat treated condition. The 6XXX series alloy cladding layers will be in a T4 heat treatment if they are naturally aged only, and in a T6 heat treatment if they are artificially aged.

В одном варианте осуществления способа согласно настоящему изобретению на следующих этапах обработки прокатное композитное изделие для авиакосмической техники формуют в ходе процесса формования при температуре окружающей среды или повышенной температуре с получением заданного фасонного изделия, имеющего по меньшей мере одно из одноосной кривизны или двухосной кривизны.In one embodiment of the method of the present invention, in the following processing steps, the aerospace rolled composite product is formed during a molding process at ambient or elevated temperature to produce a desired molded product having at least one of uniaxial curvature or biaxial curvature.

В альтернативном варианте осуществления способа после соединения прокаткой алюминиевого(-ых) сплава(-ов) серии 6ХХХ со сплавом сердцевины серии 2ХХХ для образования соединенного прокаткой изделия, предпочтительно посредством горячей прокатки, за которой необязательно следует холодная прокатка, указанное соединенное прокаткой изделие для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению формуют в ходе процесса формования при температуре окружающей среды или повышенной температуре с получением заданного фасонного изделия, имеющего по меньшей мере одно из одноосной кривизны или двухосной кривизны, за которым следует термообработка на твердый раствор и последующее старение для получения конечного состояния термообработки.In an alternative embodiment of the method, after rolling joining the 6XXX series aluminum alloy(s) with the 2XXX series core alloy to form a rolled product, preferably by hot rolling, optionally followed by cold rolling, said rolled aerospace product according to the present invention is formed during a molding process at ambient or elevated temperature to obtain a desired shaped product having at least one of uniaxial curvature or biaxial curvature, followed by solution heat treatment and subsequent aging to obtain the final state of heat treatment.

Формовка может быть осуществлена посредством операции формования, выбранной из группы, состоящей из: операции гибки, профилирования, формования вытяжкой, формования пластической деформацией в процессе старения, глубокой вытяжки и высокоэнергетической гидроформовки, в частности, взрывной формовки или электрогидравлической формовки. Алюминиевый сплав серии 6ХХХ, применяемый для прокатного композитного изделия для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению, обеспечивает требуемую гибкость также после естественного и/или искусственного старения. Кроме того, он также имеет требуемую формуемость при растяжении для этих формовочных операций.The molding can be carried out by a molding operation selected from the group consisting of: bending, profiling, draw molding, aging plastic deformation molding, deep drawing, and high energy hydroforming, in particular explosive molding or electro-hydraulic molding. The 6XXX series aluminum alloy used for the rolled aerospace composite product according to the present invention provides the required flexibility also after natural and/or artificial aging. In addition, it also has the required tensile formability for these forming operations.

В одном варианте осуществления операцию формования при повышенной температуре осуществляют при температуре в диапазоне от 140°С до 200°С, и предпочтительно изделие для авиакосмической техники выдерживают при температуре формования в течение временного промежутка в диапазоне от 1 до 50 часов. Для оптимизации прочности плакирующего слоя из сплава серии 6ХХХ предпочтительной представляет собой температура формования в диапазоне от 150°С до 170°С. В предпочтительном варианте осуществления формование при повышенной температуре осуществляют посредством операции формования пластической деформацией в процессе старения. Формование пластической деформацией в процессе старения представляет собой процесс или операцию придания компоненту определенной формы во время вызывающей старение термообработки, что позволяет снимать напряжения, имеющиеся внутри компонента, и придавать форму контуру, например, в случае оболочек фюзеляжа с одинарной или двойной кривизной.In one embodiment, the elevated temperature molding operation is carried out at a temperature in the range of 140°C to 200°C, and preferably the aerospace article is maintained at the molding temperature for a time period in the range of 1 to 50 hours. To optimize the strength of the 6XXX series alloy cladding layer, a molding temperature in the range of 150°C to 170°C is preferred. In a preferred embodiment, the elevated temperature molding is carried out by an aging plastic deformation molding operation. Aged plastic deformation molding is a process or operation of shaping a component during an aging heat treatment to relieve stresses present inside the component and shape the contour, such as in the case of single or double curvature fuselage shells.

В одном варианте осуществления (исключено из настоящего изобретения) прокатное композитное изделие для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению после осуществления термообработки на твердый раствор (SHT) и перед формованием с получением заданной формы подвергают этапу холодной обработки после SHT, который включает в себя по меньшей мере 25% холодную обработку прокатного композитного изделия для авиакосмической техники, причем, в частности, холодная обработка включает в себя холодную прокатку прокатного изделия для авиакосмической техники с обеспечением конечного калибра, как раскрыто в патентном документе US-2014/036699-A1, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.In one embodiment (excluded from the present invention), the rolled aerospace composite article of the present invention, after solution heat treatment (SHT) and prior to shaping, is subjected to a post-SHT cold working step that includes at least 25 % cold working of a rolled aerospace composite product, and in particular, cold working includes cold rolling of a rolled aerospace product to a final gauge as disclosed in US-2014/036699-A1, the contents of which are incorporated herein document through a link.

В одном аспекте настоящего изобретения предложено применение алюминиевого сплава серии 6ХХХ, как описано и заявлено в настоящем документе, в качестве плакирующего слоя на одной или обеих поверхностях прокатного изделия для авиакосмической техники из алюминиевого сплава серии 2ХХХ.In one aspect of the present invention, the use of a 6XXX series aluminum alloy as described and claimed herein is provided as a cladding layer on one or both surfaces of a 2XXX series aluminum alloy aerospace rolled product.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложена сварная структура, содержащая прокатное композитное изделие для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению и по меньшей мере один элемент жесткости из алюминиевого сплава, присоединенный к прокатному композитному изделию для авиакосмической техники при помощи операции клепки или сварки.In a further aspect of the present invention, there is provided a welded structure comprising a rolled aerospace composite product according to the present invention and at least one aluminum alloy stiffener attached to the rolled aerospace composite product by a riveting or welding operation.

В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к сварному конструктивному элементу воздушного судна, содержащему прокатное композитное изделие для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению и по меньшей мере один элемент жесткости из алюминиевого сплава, предпочтительно стрингер, присоединенный к прокатному композитному изделию для авиакосмической техники при помощи операции клепки или сварки, например, при помощи лазерной сварки или фрикционной сварки. Кроме того, настоящее изобретение также относится к сварным структурам фюзеляжа, в которых панели фюзеляжа присоединяют друг к другу при помощи лазерной сварки (LBW - англ.: laser beam welding) или фрикционной сварки (FSW - англ.: friction stir welding), например при помощи стыковых сварных швов.In yet another aspect, the present invention relates to a welded aircraft structural member comprising a rolled aerospace composite product according to the present invention and at least one aluminum alloy stiffener, preferably a stringer, attached to the rolled aerospace composite product by a riveting operation. or welding, for example by laser welding or friction welding. In addition, the present invention also relates to fuselage welded structures in which fuselage panels are joined to each other by laser beam welding (LBW) or friction stir welding (FSW), for example, using butt welds.

Настоящее изобретение также включает в себя воздушное судно или космическое судно, фюзеляж которого полностью или частично сконструирован из прокатного композитного изделия для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению, которое может быть включено в различные конструктивные части воздушного судна. Например, различные раскрытые варианты осуществления могут применяться для образования конструктивных частей крыльев в сборе и/или конструктивных частей хвостовой конструкции (оперения). Воздушное судно обычно представляет собой коммерческое пассажирское или грузовое воздушное судно. В альтернативных вариантах осуществления настоящее изобретение также может быть применено в конструкции летательных аппаратов других типов. Примеры таких летательных аппаратов включали в себя пилотируемые и беспилотные военные воздушные суда, винтокрылые воздушные суда или даже баллистические летательные аппараты.The present invention also includes an aircraft or spacecraft, the fuselage of which is wholly or partly constructed from a rolled aerospace composite product according to the present invention, which can be incorporated into various structural parts of the aircraft. For example, the various disclosed embodiments may be used to form wing assemblies and/or tail structures. The aircraft is usually a commercial passenger or cargo aircraft. In alternative embodiments, the present invention may also be applied to other types of aircraft. Examples of such aircraft have included manned and unmanned military aircraft, rotary wing aircraft, or even ballistic aircraft.

Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению может быть сформовано с образованием элемента самолета, такого как компонент или панель фюзеляжа или такого как компонент или панель крыла, и указанный самолет может пользоваться преимуществом, обеспечиваемым настоящим изобретением, как описано. Упомянутое формование может включать в себя операцию гибки, формование вытяжкой, механическую обработку и другие операции формования, известные в области техники для формования панелей или других элементов воздушного судна, авиакосмических летательных аппаратов или других транспортных средств. Формование, включающее в себя изгибание или другую пластическую деформацию, может быть осуществлено при комнатной температуре или повышенных температурах.The aerospace composite rolling product of the present invention may be formed into an aircraft element, such as a fuselage component or panel, or such as a wing component or panel, and said aircraft can take advantage of the present invention as described. Said molding may include bending, stretch molding, machining, and other molding operations known in the art for molding panels or other components of aircraft, aerospace vehicles, or other vehicles. Molding, including bending or other plastic deformation, can be carried out at room temperature or elevated temperatures.

ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВDESCRIPTION OF GRAPHICS

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые графические материалы, где:Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, where:

на фиг. 1 представлено схематическое изображение, демонстрирующее варианты осуществления настоящего изобретения;in fig. 1 is a schematic diagram showing embodiments of the present invention;

на фиг. 2 представлена схематическая последовательность операций для нескольких вариантов осуществления способа изготовления прокатного композитного изделия для авиакосмической техники согласно настоящему изобретению.in fig. 2 is a schematic flow of operations for several embodiments of the method for manufacturing a rolled composite aerospace product according to the present invention.

На фиг. 1 показан вариант осуществления прокатного композитного изделия 10 для авиакосмической техники, имеющего трехслойную структуру, состоящую из слоя 20 сердцевины из сплава серии 2ХХХ, на каждой стороне которого расположен плакирующий слой 30, состоящий из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, как описано и заявлено в настоящем документе.In FIG. 1 shows an embodiment of a rolled composite aerospace product 10 having a three-layer structure consisting of a 2XXX series alloy core layer 20, on each side of which is a 6XXX series aluminum alloy cladding layer 30, as described and claimed herein.

На фиг. 2 представлена схематическая последовательность операций для нескольких вариантов осуществления способа согласно настоящему изобретению для изготовления прокатного композитного изделия для авиакосмической техники. На этапе 1 способа слиток отливают из сплава серии 2ХХХ, образующего сплав сердцевины композитного изделия для авиакосмической техники, с которого необязательно может быть снят поверхностный слой на этапе 2, чтобы удалить зоны сегрегации возле поверхности непосредственно после отливки прокатываемого слитка и увеличить плоскостность изделия. На этапе 3 способа прокатываемый слиток гомогенизируют. Параллельно на этапе 4 способа слиток отливают из сплава серии 6ХХХ для образования по меньшей мере одного плакирующего слоя на поверхности сплава сердцевины композитного изделия для авиакосмической техники и необязательно на обеих гранях сплава сердцевины. Кроме того, на этапе 5 с этого слитка необязательно может быть снят поверхностный слой. На этапе 6 способа сплав серии 6ХХХ гомогенизируют, а затем на этапе 7 способа подвергают горячей прокатке для образования покрывающей(-их) пластины(-н), при этом плакирующий слой обычно намного тоньше сердцевины. На этапе 8 способа сплав сердцевины серии 2ХХХ и покрывающую пластину из сплава серии 6ХХХ на одной или обеих сторонах сплава сердцевины соединяют прокаткой, предпочтительно горячей прокаткой. В зависимости от требуемого конечного калибра соединенное прокаткой изделие может подвергаться холодной прокатке на этапе 9 способа для получения конечного калибра, например, получения листового изделия или тонкого листового изделия. На этапе 10 способа прокатное изделие для авиакосмической техники подвергают термообработке на твердый раствор, затем охлаждают на этапе 11 способа и предпочтительно растягивают на этапе 12 способа.In FIG. 2 is a schematic flow of operations for several embodiments of the method according to the present invention for the manufacture of a rolled aerospace composite product. In step 1 of the process, an ingot is cast from a 2XXX series alloy forming the core alloy of a composite aerospace product, from which the surface layer may optionally be stripped in step 2 to remove segregation zones near the surface immediately after casting the rolled ingot and increase the flatness of the product. In step 3 of the process, the rolled ingot is homogenized. In parallel, in step 4 of the process, an ingot is cast from a 6XXX series alloy to form at least one cladding layer on the core alloy surface of the composite aerospace product, and optionally on both faces of the core alloy. In addition, in step 5, this ingot may optionally be stripped of its surface layer. In process step 6, the 6XXX series alloy is homogenized and then hot rolled in process step 7 to form the overlay(s) plate(s), with the cladding layer typically being much thinner than the core. In step 8 of the process, the 2XXX series core alloy and the 6XXX series alloy cover plate on one or both sides of the core alloy are joined by rolling, preferably by hot rolling. Depending on the desired final gauge, the rolled product may be cold rolled in process step 9 to obtain a final gauge, such as a sheet product or thin sheet product. In process step 10, the aerospace rolled product is solution heat treated, then cooled in process step 11, and preferably stretched in process step 12.

В одном варианте осуществления охлажденное изделие формуют в ходе процесса 13 формования и подвергают старению, т.е. естественному или искусственному старению, на этапе 14 способа для получения конечного состояния термообработки, например Т3 или Т8.In one embodiment, the cooled article is formed during the molding process 13 and subjected to aging, i. e. natural or artificial aging, at the stage 14 of the method to obtain the final state of the heat treatment, for example T3 or T8.

В одном варианте осуществления процесс 13 формования и старение этапа 14 способа могут быть объединены, например, операцию формования осуществляют при температуре в диапазоне от 140°С до 200°С, и предпочтительно в течение времени в диапазоне от 1 до 50 часов, в результате чего также происходит искусственное старение как сердцевины из сплава серии 2ХХХ, так и плакирующего(-их) слоя(-ев) из сплава серии 6ХХХ.In one embodiment, the molding process 13 and the aging process step 14 can be combined, for example, the molding operation is carried out at a temperature in the range of 140°C to 200°C, and preferably for a time in the range of 1 to 50 hours, resulting in artificial aging of both the 2XXX series alloy core and the 6XXX series alloy cladding layer(s) also occurs.

В одном варианте осуществления охлажденное изделие подвергают старению на этапе 14 способа, т.е. естественному или искусственному старению, для получения требуемого состояния термообработки, а затем формуют в процессе 13 формования для получения формованного изделия с заданной формой.In one embodiment, the cooled article is subjected to aging in step 14 of the process, i. e. natural or artificial aging, to obtain the desired state of heat treatment, and then molded in the process 13 molding to obtain a molded product with a given shape.

В альтернативном варианте осуществления после соединения прокаткой сердцевины из сплава серии 2ХХХ и плакирующего(-их) слоя(-ев) из сплава серии 6ХХХ с получением конечного калибра прокатное изделие формуют в процессе 13 формования с получением заданной формы, после чего указанное формованное изделие подвергают термообработке на твердый раствор на этапеIn an alternative embodiment, after the 2XXX series alloy core and 6XXX series alloy cladding layer(s) have been rolled into final gauge, the rolled product is formed in a molding process 13 into a predetermined shape, after which said molded product is heat treated. into a solid solution at the stage

15 способа и охлаждают на этапе 11 способа, а затем подвергают старению, т.е. естественному или искусственному старению, на этапе 14 способа с получением конечного состояния термообработки, например Т3 или Т8.15 of the method and cooled in step 11 of the method, and then subjected to aging, i.e. natural or artificial aging, at the stage 14 of the method to obtain the final state of the heat treatment, for example T3 or T8.

Настоящее изобретение не ограничивается описанными ранее вариантами осуществления, которые могут широко варьироваться в пределах объема настоящего изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.The present invention is not limited to the previously described embodiments, which may vary widely within the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (43)

1. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники, содержащее слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ и плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, связанный по меньшей мере с одной поверхностью слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ, причем алюминиевый сплав серии 6ХХХ содержит, в мас.%: Si от 0,3% до 1,0%, Mg от 0,3% до 1,1%, Mn от 0,04% до 1,0%, Fe от 0,03% до 0,4%, Cu до включительно 0,10%, Cr до включительно 0,25%, V до включительно 0,2%, Zr до включительно 0,2%, Zn до включительно 0,5%, Ti до включительно 0,1%, неизбежные примеси, количество каждой из которых составляет менее 0,05%, всего менее 0,15%, остальное алюминий.1. Rolled composite product for aerospace engineering, containing a core layer of a 2XXX series alloy and a cladding layer of a 6XXX series aluminum alloy bonded to at least one surface of a 2XXX series alloy core layer, wherein the 6XXX series aluminum alloy contains, in wt.% : Si 0.3% to 1.0%, Mg 0.3% to 1.1%, Mn 0.04% to 1.0%, Fe 0.03% to 0.4%, Cu up to and including 0.10%, Cr up to and including 0.25%, V up to and including 0.2%, Zr up to and including 0.2%, Zn up to and including 0.5%, Ti up to and including 0.1%, unavoidable impurities, the amount of each of which is less than 0.05%, the total is less than 0.15%, the rest is aluminum. 2. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по п. 1, отличающееся тем, что алюминиевый сплав серии 6ХХХ имеет содержание Si в диапазоне от 0,4% до 0,9%.2. Rolled composite product for aerospace engineering according to claim 1, characterized in that the aluminum alloy of the 6XXX series has a Si content in the range from 0.4% to 0.9%. 3. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по п. 1 или 2, отличающееся тем, что алюминиевый сплав серии 6ХХХ имеет содержание Mg в диапазоне от 0,40% до 0,90%.3. Rolled composite product for aerospace engineering according to claim 1 or 2, characterized in that the aluminum alloy of the 6XXX series has a Mg content in the range from 0.40% to 0.90%. 4. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что алюминиевый сплав серии 6ХХХ имеет содержание Mn в диапазоне от 0,25% до 1,0% и предпочтительно в диапазоне от 0,30% до 0,90%.4. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the 6XXX series aluminum alloy has a Mn content in the range of 0.25% to 1.0%, and preferably in the range of 0.30% to 0.90%. 5. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ связан посредством соединения прокаткой по меньшей мере с одной поверхностью слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ.5. Rolled composite product for aerospace engineering according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the 6XXX series aluminum alloy cladding layer is bonded by rolling to at least one surface of the 2XXX series alloy core layer. 6. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что плакирующий слой из алюминиевого сплава серии 6ХХХ имеет толщину в диапазоне от 1% до 20% и предпочтительно от 1% до 10% от общей толщины прокатного композитного изделия для авиакосмической техники.6. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the 6XXX series aluminum alloy cladding layer has a thickness in the range from 1% to 20% and preferably from 1% to 10% of the total thickness of the rolled composite product for aerospace engineering. 7. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-6, состоящее из слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ и плакирующего слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, связанного с одной поверхностью слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ.7. Rolled composite product for aerospace engineering according to any one of paragraphs. 1-6, consisting of a 2XXX series alloy core layer and a 6XXX series aluminum alloy clad layer bonded to one surface of the 2XXX series alloy core layer. 8. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-6, состоящее из слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ и плакирующего слоя из алюминиевого сплава серии 6ХХХ, связанного с обеими поверхностями слоя сердцевины из сплава серии 2ХХХ.8. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-6, consisting of a 2XXX series alloy core layer and a 6XXX series aluminum alloy clad layer bonded to both surfaces of the 2XXX series alloy core layer. 9. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что сплав серии 2ХХХ слоя сердцевины имеет следующий состав в мас.%:9. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the alloy of the 2XXX series of the core layer has the following composition in wt.%: Cu от 1,9% до 7,0%, предпочтительно от 3,0% до 6,8%, более предпочтительно от 3,2% до 4,95%,Cu 1.9% to 7.0%, preferably 3.0% to 6.8%, more preferably 3.2% to 4.95%, Mg от 0,30% до 1,8%, предпочтительно от 0,35% до 1,8%,Mg 0.30% to 1.8%, preferably 0.35% to 1.8%, Mn до включительно 1,2%, предпочтительно от 0,2% до 1,2%,Mn up to and including 1.2%, preferably from 0.2% to 1.2%, Si до включительно 0,40%,Si up to and including 0.40%, Fe до включительно 0,40%,Fe up to and including 0.40%, Cr до включительно 0,35%,Cr up to and including 0.35%, Zn до включительно 1,0%,Zn up to and including 1.0%, Ti до включительно 0,15%,Ti up to and including 0.15%, Zr до включительно 0,25%,Zr up to and including 0.25%, V до включительно 0,25%,V up to and including 0.25%, Li до включительно 2,0%Li up to and including 2.0% Ag до включительно 0,80%,Ag up to and including 0.80%, Ni до включительно 2,5%,Ni up to and including 2.5%, остальное - алюминий и примеси.the rest is aluminum and impurities. 10. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ выполнен из сплава серии 2×24.10. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that the core layer of the 2XXX series alloy is made of the 2×24 series alloy. 11. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что слой сердцевины из сплава серии 2ХХХ имеет состояние термообработки Т3, Т351, Т39, Т8 или Т851.11. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the 2XXX series alloy core layer has a heat treatment state of T3, T351, T39, T8, or T851. 12. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что плакирующий слой из сплава серии 6ХХХ имеет состояние термообработки Т4 или Т6.12. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that the 6XXX series alloy cladding layer has a heat treatment state of T4 or T6. 13. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что указанное прокатное композитное изделие для авиакосмической техники имеет общую толщину от 0,8 мм до 50,8 мм и предпочтительно от 0,8 мм до 25,4 мм.13. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-12, characterized in that said rolled composite product for aerospace engineering has a total thickness of 0.8 mm to 50.8 mm and preferably 0.8 mm to 25.4 mm. 14. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что указанное прокатное композитное изделие для авиакосмической техники представляет собой толстое листовое изделие.14. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that said rolled composite product for aerospace engineering is a thick sheet product. 15. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что указанное прокатное композитное изделие для авиакосмической техники представляет собой листовое изделие.15. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that said rolled composite product for aerospace engineering is a sheet product. 16. Прокатное композитное изделие для авиакосмической техники по любому из пп. 1-15, отличающееся тем, что указанное прокатное композитное изделие для авиакосмической техники представляет собой конструктивную деталь авиакосмической техники и предпочтительно фюзеляж летательного аппарата.16. Rolled composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-15, characterized in that said rolled composite product for aerospace engineering is a structural part of aerospace engineering and preferably an aircraft fuselage. 17. Способ изготовления прокатного композитного изделия для авиакосмической техники по любому из пп. 1-16, включающий следующие этапы:17. A method of manufacturing a rolling composite product for aerospace technology according to any one of paragraphs. 1-16, including the following steps: (a) предоставление слитка из алюминиевого сплава серии 2ХХХ для образования слоя сердцевины композитного изделия для авиакосмической техники;(a) providing a 2XXX series aluminum alloy ingot to form a core layer of a composite aerospace product; (b) гомогенизация слитка из алюминиевого сплава серии 2ХХХ при температуре в диапазоне от 400°С до 505°С в течение по меньшей мере 2 часов;(b) homogenizing the 2XXX series aluminum alloy ingot at a temperature in the range of 400°C to 505°C for at least 2 hours; (c) предоставление слитка или прокатного плакирующего покрытия из алюминиевого сплава серии 6ХХХ для образования наружного плакирующего слоя на алюминиевом сплаве сердцевины серии 2ХХХ;(c) providing a 6XXX series aluminum alloy ingot or rolled cladding to form an outer cladding layer on a 2XXX series aluminum alloy core; (d) гомогенизация слитка из алюминиевого сплава серии 6ХХХ при температуре в диапазоне по меньшей мере 480°С, предпочтительно от 500°С до 590°С, в течение по меньшей мере 0,5 часа;(d) homogenizing a 6XXX series aluminum alloy ingot at a temperature in the range of at least 480°C, preferably 500°C to 590°C, for at least 0.5 hour; (e) соединение прокаткой алюминиевого сплава серии 6ХХХ со сплавом сердцевины серии 2ХХХ для образования соединенного прокаткой изделия, предпочтительно посредством горячей прокатки, за которой необязательно следует холодная прокатка;(e) rolling joining a 6XXX series aluminum alloy with a 2XXX series core alloy to form a roll-bonded article, preferably by hot rolling, optionally followed by cold rolling; (f) термообработка на твердый раствор соединенного прокаткой изделия при температуре в диапазоне от 450°С до 505°С;(f) solution heat treatment of the rolled product at a temperature in the range of 450°C to 505°C; (g) охлаждение соединенного прокаткой изделия, прошедшего термообработку на твердый раствор, до температуры ниже 100°С, предпочтительно до температуры окружающей среды;(g) cooling the solution-treated rolled product to a temperature below 100° C., preferably to ambient temperature; (h) необязательно растягивание охлажденного соединенного прокаткой изделия, прошедшего термообработку на твердый раствор; и(h) optionally stretching the cooled solution-treated rolled product; and (i) старение сплава сердцевины серии 2ХХХ охлажденного соединенного прокаткой изделия для придания состояния термообработки Т3, Т351, Т39, Т8 или Т851.(i) aging the 2XXX series core alloy of the cooled rolled product to give a T3, T351, T39, T8, or T851 heat treatment condition. 18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный способ дополнительно включает формование охлажденного соединенного прокаткой изделия, прошедшего термообработку на твердый раствор, а также необязательно растягивание в процессе формования с получением изделия заданной формы.18. The method according to claim 17, characterized in that said method further comprises molding a cooled, solution-heat-treated product joined by rolling, and optionally stretching during molding to obtain a product of a predetermined shape. 19. Способ по п. 17 или 18, отличающийся тем, что этап (j) формования осуществляют после этапа старения (i).19. The method according to claim. 17 or 18, characterized in that step (j) molding is carried out after the aging step (i). 20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что этап (j) формования и этап (i) старения объединяют в этап формования при повышенной температуре, предпочтительно при температуре в диапазоне от 140°С до 200°С и предпочтительно в течение времени в диапазоне от 1 до 50 часов.20. The method according to claim 18, characterized in that step (j) of molding and step (i) of aging are combined into a molding step at an elevated temperature, preferably at a temperature in the range from 140°C to 200°C and preferably for a time of range from 1 to 50 hours.
RU2022102903A 2019-08-22 2020-07-27 Cladded product based on 2xxx series alloy for aerospace equipment RU2783714C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19193108.8 2019-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783714C1 true RU2783714C1 (en) 2022-11-16

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2038447A2 (en) * 2006-07-07 2009-03-25 Aleris Aluminum Koblenz GmbH Aa2000-series aluminium alloy products and a method of manufacturing thereof
EP2121997A1 (en) * 2007-03-14 2009-11-25 Aleris Aluminum Koblenz GmbH Ai-cu alloy product suitable for aerospace application
RU2388583C2 (en) * 2005-12-09 2010-05-10 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се Method to produce clad material and device to this end
RU2672652C1 (en) * 2014-12-22 2018-11-16 Новелис Инк. Clad sheets for heat exchangers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2388583C2 (en) * 2005-12-09 2010-05-10 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се Method to produce clad material and device to this end
EP2038447A2 (en) * 2006-07-07 2009-03-25 Aleris Aluminum Koblenz GmbH Aa2000-series aluminium alloy products and a method of manufacturing thereof
EP2121997A1 (en) * 2007-03-14 2009-11-25 Aleris Aluminum Koblenz GmbH Ai-cu alloy product suitable for aerospace application
RU2672652C1 (en) * 2014-12-22 2018-11-16 Новелис Инк. Clad sheets for heat exchangers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2378450A (en) Aluminium alloy
GB2378451A (en) Al-Mg-Si alloy containing cerium
JP7369858B2 (en) Clad 2XXX series aerospace products
CN114007860B (en) Coated 2xxx series aerospace products
RU2783714C1 (en) Cladded product based on 2xxx series alloy for aerospace equipment
RU2785724C1 (en) CLAD PRODUCT BASED ON ALLOY OF 2xxx SERIES FOR AEROSPACE ENGINEERING
KR102682402B1 (en) Clad 2XXX Series Aerospace Products
JP7556942B2 (en) Clad 2XXX Series Aerospace Products
EP3904073B1 (en) Clad 2xxx-series aerospace product