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高端铝合金材料的比强度和比刚度与钢相似,但密度更小,同样强度水平下可提供截面更厚的材料,受压时的抗屈曲能力更佳,成为经典的飞机结构材料。高强铝合金具有密度低、强度高、热加工性能好等优点,其制成的板材、挤压型材、毂件等在航空航天构件上有广泛的应用前景。比如高强铝合金厚板作为主要承力构件,使用比例占飞机上总铝材用量的30%-35%,民用干线飞机铝材比例达到70%以上。
航空用铝比例分布
预测,2015-2034年间全球航空客运量年平均增长将达到4.9%,需新增客货飞机22730架;此外,约16890架低燃油效率的客货飞机将要退役,由新飞机替代;全球新增宽体客货飞机需求约9300架,按飞机数量算,占同期新飞机总量的30%,全球飞机总数有望增长一倍,其中35%的增长来自亚洲地区。
数据显示,2016年依赖大型商用飞机和喷气式飞机引擎的强劲需求,全年全球航空用铝增长8%-9%,航空产品用铝量30余万吨。另外,航天器用铝合金结构材料总质量的70%以上,材料多为2XXX系以及7XXX系高性能铝合金,航天事业的迅速发展为铝-锂合金等高端铝合金板带材研发实现助力。
全球航空用铝量需求预测(单位:万吨)
随着全球航空业尤其是亚太地区的快速增长,全球航空用铝在未来仍将保持稳定增长态势,按照飞机交付量以及单机铝消费量计算,2016-2020年全球航空用铝需求将超过200万吨,年均40余万吨。
波音预测全球飞机需求(单位:架)
中国航空用铝预测(单位:万吨)
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