简论铝合金在军事工业中的应用

张威威　孙赞　张瑞凡

铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点，作为结构材料，因其加工性能优良，可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等，以充分发挥材料的潜力，提高构件刚、强度。所以，铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。

一.铝合金在航空工业中的应用

铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等；在航天工业中，铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料，在兵器领域，铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上，最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。近年来，铝合金在航空航天业中的用量有所减少，但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。铝合金的发展趋势是追求高纯、高强、高韧和耐高温，在军事工业中应用的铝合金主要有铝锂合金、铝铜合金（2000系列）和铝锌镁合金（7000系列）。

新型铝锂合金应用于航空工业中，预测飞机重量将下降8～15%；铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构材料。随着航空航天业的迅速发展，铝锂合金的研究重点仍然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题。

随着现代战争的发展，陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下，钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量，还可以减少火炮身管因重力引起的变形，有效地提高了射击精度；在主战坦克及直升机-反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造，这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。

二.铝合金在航天工业中的应用

据资料报导，铝合金在航天器上常用于制作燃料箱，上世纪60年代火箭的液氧箱就是用2014合金制作的，后来开发出2219铝合金，该合金具有高的应力腐蚀裂纹抗力，且耐热性、焊接性和韧性也好，是火箭和航天飞机等的燃料箱的理想材料。除制作燃料箱外，2000系和7000系铝合金还用于航天器的构件、骨架和外罩土，如关国利用液态氢作燃料向月球发射的“土星B”号火箭就是用铝合金制作的；洲际导弹弹头壳体就采用7075大塑模锻件；洛克希德导弹航空公司为关国航空航天局研究的勘测卫星SEASAT-A中供各种传感器、发射器及天線等安装的固定架总重1189公斤，其中有404公斤力铝合金材料；被称为半人马座标准罩的航天结构件，长17.89米，直径4.27米，总重2972公斤，其中有1905公斤铝合金。

宇航员穿的宇航服就是用铝合金做的，四肢用6061制作，强度要求较高的腰部用7075合金制作，宇航服若有损坏可用焊接方法维修。我国发射卫星用的长2捆火箭也大量采用各种铝合金板材、型材和大型锻件作为结构材料。

三.铝合金在军工工业中的应用

在现代战中为适应闪电式的特种战争及突然袭击，减轻武器装备的重量增加机动性灵活性则是重要措施之一，以铝代钢便是军工工业中的一个重要课题。 在常规武器制造方面，采用2024、7075等高强度铝合金制作枪管、筒套等结构件越来越多。美国、原苏联已制成铝制自动步枪、全铝自动步枪，各种炮上也不同程度地采用铝合金来作炮架、座板、脚架及炮弹头等。在军用车辆方面也大量采用了铝合金材料；在军用舰方面也大量使用铝合金板材、y1材及壁板等材料； 在军事设施上也大量采用铝合金材料。如用6061挤压的多孔空心壁板作临时机场的跑道板、用AI-Mg系和A1-Zn-Mg系合金板材及型材建筑浮桥等。

由于当今世界航空航天及军工工业的发展，对铝合金材料的性能提出了更高的要求，铝合金行业的竞争也更加急烈，反过来又推动了铝加工行业的飞速发展，铝合金在航空、航天及军工工业的应用前景更加广阔。

作者简介：

张威威，男，（1993-），山东省，中国人民解放军石家庄机械化步兵学院一大队四队16级学员.

孙赞，男，（1994-），河北曲阳，石家庄机械化步兵学院一大队一队2016级学员.

张瑞凡，男，（1993-），吉林辉南，石家庄机械化步兵学院一大队一队2016级学员.