科学网-浅议世界铝-锂合金产业（中）——苏联/俄罗斯铝-锂合金的发展-吴永福的博文

浅议世界铝-锂合金产业（中）——苏联/俄罗斯铝-锂合金的发展

2022-1-22 15:12

阅读：2772

| 出品：｢Aluminum｣公众号

| 原作者：王祝堂

| 整理：三铝大夫

本文原载于2020年的《中国有色金属报》，作者：王祝堂。由三铝大夫整理，分上中下三篇转载，略有改动和补充。

在上篇中介绍了自1924年以来欧美国家铝-锂合金的发展情况，此篇为中篇，主要介绍苏联/俄罗斯独立于欧美国家的铝-锂合金的发展路线。｢Aluminum｣公众号曾借助一部关于专著<Aluminum-Lithium Alloys: Process Metallurgy, Physical Metallurgy, and Welding>介绍过苏联-俄罗斯的铝锂(Al-Li)合金及制造技术。苏联/俄罗斯在Al-Li合金研究、生产和应用方面不但起步早，而且独树一帜，一直居世界先进水平，规模上仅次于美国。

苏联/俄罗斯铝-锂合金的发展

苏联及俄罗斯在Al-Li合金研发与生产方面并不比美国逊色，是全球第二大生产与应用大国，而且自成体系，特别是在Al-Mg-Li合金生产研发应用领域独树一帜。

苏联从1950年代开始研发第一代Al-Li合金——BAЛ23合金。同时期，美铝则研发了2020合金。

1960年代，1420合金(Al-5.5Mg-2Li)横空出世，比传统的2xxx系合金轻10-12%，同时具有高强度和优良的抗腐蚀性，至今仍是应用最多的Al-Li合金之一。后来又开发了1450、1460、1421等合金，1421合金是在1420的基础上加了0.16-0.21%的Sc。

其中，最典型的是1420合金（1.9%～2.3%Li，4.5%～6.0%Mg，0.08%～0.15%Zr，其余为Al），1965年定型，可以生产板带材、挤压材与锻件等，1971年成为轻型直升机的主要结构材料，1980年以后在MIG-29、SU-27、SU35等超声速歼击机上得到应用，至今仍是俄罗斯航空航天器的主要Al-Li合金材料。

苏联在发射航天器的火箭低温燃料贮箱采用Al-Li合金制造，例如超重型“能源号”运载火箭的液氢、液氧贮箱用1460合金制造，箱体直径8m，分箱体长度分别为40m和20m，真够壮观。

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铝-锂合金两条路线

由上篇和此篇的介绍可看出，在发展铝-锂合金方面世界可以分成两大阵营：

美国、加拿大以及法国发展的是含锂的2×××系合金，不沾边含锂的5×××系合金
苏联/俄罗斯则一心发展含锂的5×××系合金，也间或涉及一下含锂的2×××系

苏联/俄罗斯在大力发展Al-Mg-Li合金的同时，也未放松对Al-Cu-Li系合金的研发，所开发的1450铝-锂合金成分与美国的2090铝-锂合金相似，但材料的热处理工艺更加着重其综合性能的发挥。20世纪80年代，苏联又推出性能更加优秀的Al-Cu-Li系合金1460，它的强度更高一些，同时，还有优越的低温性能与可焊性，韧性也更好一些，是焊接火箭燃料液氢、液氧贮箱的良好材料，它的其它性能与美国的2095、2195等Al-Li合金的相当。

1996年以后，俄罗斯开始实施更为全面与系统发展Al-Li合金的规划。苏联/俄罗斯研发Al-Li合金的工作主要集中在轻金属研究院，主要领导人为弗里德良捷尔院士（I. N. Fridlyander），而材料生产则主要在乌拉尔地区的卡缅斯克（kamensk）铝加工公司（KUMZ）。苏联的1421、1423、1460铝-锂合金还含有0.05%～0.21%Sc，也是他们的Al-Li合金的一个特点，美国的Al-Li合金不含这个稀土元素。俄罗斯在10t感应炉内氩保护下熔炼，在氩保护下注入真空搅拌炉内除氢，氩保护下铸造，扁锭尺寸：（225～400）mm×（950～1160）mm×（2500～4500）mm。

上篇和中篇分别介绍了欧美和苏联/俄罗斯发展铝-锂合金的不同路线，下篇介绍中国的铝-锂合金研发和产业发展。