国家标准计划《铝及铝合金产品压缩试验方法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC1(全国有色金属标准化技术委员会轻金属分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 东北轻合金有限责任公司 、有色金属技术经济研究院 、西南铝业(集团)有限公司 、国标(北京)检验认证有限公司 、广东省工业分析检测中心 、中国航发北京航空材料研究院 、山东南山铝业股份有限公司 。
| 77 冶金 |
| 77.040 金属材料试验 |
| 77.040.10 金属材料机械试验 |
铝合金作为有色金属材料中应用最广泛的材料,广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化工等领域。
目前,我国虽然已成为了铝合金生产大国,但高端制造用铝合金材料、高性能铝合金材料仍然是我国航空、航天等领域发展的一个瓶颈。
近年来,高性能、高品质的铝合金得到国家政策的大力支持,在《战略性新兴产业分类(2018)》中提出“高品质铝材制造(3.2.1.3)”就是属于高品质铝合金材料,新材料标准领航行动计划(2018-2020年)中的“先进有色材料”也包括了高性能铝合金材料,重点新材料首批次应用示范指导目录(2018版)中“大规格7050系铝合金预拉伸厚板”、“7B50大规格铝合金预拉伸板”、“含Sc铝合金加工”、“航空支撑骨架用型材”都是高性能铝合金材料。
以7050为代表的7000系铝合金是航空工业设计飞机机翼的上壁板主要结构材料,该材料在服役过程中始终处于压缩状态,因此,评价此类材料的压缩性能是设计必须考虑的核心因素;以6082为代表汽车材料,其在设计车体保险杠等碰撞型材时,均需要考虑碰撞后的效果,作为破坏试验的补充,全截面压缩试验是一个重要的检验方法;以5B02为代表的航空工业结构管材,在应用是也同样要进行全截面的压缩试验。
因此压缩性能对材料性能是一种极为重要的检验,是铝合金材料机械性能的基本试验方法之一,有必要在试验室条件下对不同产品进行压缩性能的评估,尤其是对使用在可能存在受压环境下的铝合金材料更具有必要性。
压缩性能作为评价铝合金材料的一个重要指标,相关的高性能铝合金材料都将得到广泛的应用,产业规模和影响意义重大。
国内高性能铝合金材料近年来发展较快,特别是在《中国制造2025》、《战略性新兴产业分类(2018)》、《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》等政策支持下,在航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车等领域应用的高性能铝合金发展前景可观,以我国自主设计的大型C919为例,在主结构材料中铝及铝合金占65%,约14吨。
据不完全统计,国产大飞机上的8%为铝合金产品,其年产量大约在10万吨以上,预计未来两年内将达到40万吨;轨道交通和汽车轻量化领域其年产量约40万吨以上,预计未来两年内将达到150万吨;航海、海洋工程、医疗、电子等领域年产量约30万吨以上,预计未来两年内将达到110万吨。
本项目是申请立项修订GB/T 3251-2006《铝及铝合金管材压缩试验方法》国家标准,该标准2007年开始实施已经使用十三年,其内容已不能满足技术和产业发展的需要,主要问题如下:一是标准适用范围仅针对铝及铝合金管材,适用范围较窄,而近年来在轨道交通、汽车、航空航天等领域的其他铝合金材料也都需要压缩性能检测;二是原有标准中仅有针对管材的全截面压缩试验方法及结果评定;三是原有标准中对于试验设备、试验原理等方面要求与解释极不全面;四是原有标准中试验结果与评定过于简单,无法适用于目前铝合金材料发展的要求。
为进一步解决GB/T 3251-2006存在的问题,本次修订主要工作如下:一是修改标准名称为《铝及铝合金产品压缩试验方法》,主要是标准扩充了原有标准的适用范围,因此修改名称;二是增加了适用于型材、棒材、管材试样的压缩试验方法;三是增加了试验设备与试验原理的要求与解释;四是增加型材全截面压缩试验方法;五是修改了试验结果与评定。
本标准涉及的产品符合国务院办公厅《国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)》,三、重点领域,(一)加强经济建设标准化,支撑转型升级,专栏2,工业标准化重点,有色金属材料的标准修订;(二)加强社会治理标准化,保障改善民生,本标准的修订有利于帮助铝产品的升级转型,化解产能过剩,并促进新技术、新产品脱颖而出,提升节能环保产业供给质量和水平。
符合《国发〔2016〕67号》发布的“关于印发十三五国家战略性新兴产业发展规划的通知”,推进民用飞机产业化,加快实施大型飞机重大专项,完成大型客机研制,启动宽体客机研发,突破核心技术。
掌握铝合金等先进材料加工制造核心技术。
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标准范围:适用于测定金属材料在室温下单向压缩的规定非比例压缩强度、规定总压缩强度、上压缩屈服强度、下压缩屈服强度、压缩弹性模量及抗压强度,适用于铝及铝合金型材、管材全截面压缩性能。 主要技术内容:定了金属材料室温压缩试验方法的原理、定义、符号和说明、试样及其尺寸测量、试验设备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和试验报告。 与原标准相比,其主要技术内容变化: 1、修改了标准名称,标准名称修改为铝及铝合金产品压缩试验方法; 2、修改了标准适用范围,将铝合金相关的使用压缩试验全部纳入标准; 3、增加了试验设备要求的引用文件; 4、增加了相关术语和定义,为了更明确试验的术语要求; 5、增加了符号和说明,由于计算需要大量的符号,因此,增加了该要求; 6、增加了非全截面压缩试验,这个主要是试样压缩试验方法,可以适用于所有的铝合金材料; 7、增加了全截面压缩试验结果评定示意图。