
एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन फोर्जिंग भागों मरते हैं
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस फोर्जिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का उपयोग करते हुए डाई फोर्जिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होने वाले फोर्जिंग को संदर्भित करते हैं, विशेष रूप से एयरोस्पेस उद्योग में अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए . इन फोर्ज को उनके सटीक आयाम, उच्च यांत्रिक गुणों, और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध .} .} .} {
1. सामग्री अवलोकन और विनिर्माण प्रक्रिया
एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन डाई फोर्जिंग पार्ट्स एयरोस्पेस उद्योग में महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक हैं, जो उनके असाधारण शक्ति-से-वजन अनुपात, उच्च विश्वसनीयता, उत्कृष्ट थकान प्रदर्शन, और प्रभाव प्रतिरोध . के लिए प्रसिद्ध हैं श्रृंखला) . फोर्जिंग प्रक्रिया सामग्री के आंतरिक अनाज को परिष्कृत करती है, इसकी संरचना को घनीभूत करती है, और निरंतर अनाज प्रवाह रेखाएं बनाती है जो भाग की ज्यामिति के बारीकी से अनुरूप होती है, जिससे जटिल भार के तहत लोड-असर क्षमता और भागों की सुरक्षा में काफी वृद्धि होती है .}
आम एयरोस्पेस एल्यूमीनियम मिश्र धातु ग्रेड और उनकी विशेषताएं:2xxx श्रृंखला (AL-CU-MG सिस्टम):
विशिष्ट ग्रेड: 2014, 2024, 2618.
विशेषताएँ: उच्च शक्ति, उत्कृष्ट थकान प्रदर्शन, अच्छा फ्रैक्चर क्रूरता . 2024 सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ग्रेडों में से एक है . 2618 मिश्र धातु ऊंचे तापमान पर अच्छी ताकत बनाए रखता है .}
प्राथमिक मिश्र धातु तत्व: कॉपर (Cu), मैग्नीशियम (Mg), मैंगनीज (Mn) .
7xxx श्रृंखला (AL-ZN-MG-CU सिस्टम):
विशिष्ट ग्रेड: 7050, 7075, 7475.
विशेषताएँ: अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ, बहुत उच्च उपज ताकत, एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में सबसे मजबूत एल्यूमीनियम मिश्र धातुएँ . 7050 और 7475 उच्च शक्ति . को बनाए रखते हुए तनाव जंग खुर (SCC) के लिए बेहतर फ्रैक्चर क्रूरता और प्रतिरोध प्रदान करती हैं।
प्राथमिक मिश्र धातु तत्व: जिंक (Zn), मैग्नीशियम (Mg), कॉपर (Cu), क्रोमियम (CR) या Zirconium (Zr) .
8xxx श्रृंखला (अल-एलआई प्रणाली):
विशिष्ट ग्रेड: 2099, 2195, 2050.
विशेषताएँ: कम घनत्व और उच्च मापांक के साथ अगली पीढ़ी के एयरोस्पेस मिश्र धातुओं, उत्कृष्ट थकान प्रदर्शन और क्षति सहिष्णुता . को बनाए रखते हुए, शक्ति-से-वजन और कठोरता-से-वजन अनुपात में काफी सुधार करते हैं।
प्राथमिक मिश्र धातु तत्व: लिथियम (ली), कॉपर (Cu), मैग्नीशियम (Mg), जिंक (Zn) .
मूलभूत सामग्री:
एल्यूमीनियम (एएल): संतुलन
नियंत्रित अशुद्धियाँ:
लोहे (FE) और सिलिकॉन (SI) जैसे अशुद्धता तत्वों के सख्त नियंत्रण को उच्च धातुकर्म स्वच्छता सुनिश्चित करने के लिए बनाए रखा जाता है, जिससे हानिकारक मोटे इंटरमेटालिक यौगिकों के गठन को रोका जाता है, जिससे यांत्रिक गुणों और क्षति सहिष्णुता का अनुकूलन होता है .
विनिर्माण प्रक्रिया (एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग के लिए): एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग के लिए उत्पादन प्रक्रिया बेहद कठोर और जटिल है, उत्पादों की उच्चतम गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए हर स्तर पर सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, विमानन उद्योग के कड़े मानकों को पूरा करने के लिए .
कच्चे माल चयन और प्रमाणन:
एयरोस्पेस ग्रेड फोर्जिंग बिललेट्स का चयन किया जाता है . सभी कच्चे माल को पूरी तरह से ट्रेसबिलिटी प्रलेखन के साथ प्रदान किया जाना चाहिए, जिसमें हीट नंबर, रासायनिक संरचना, आंतरिक अनाज का आकार, अल्ट्रासोनिक निरीक्षण रिपोर्ट, आदि . शामिल हैं।
सख्त रासायनिक रचना विश्लेषण AMS, MIL, BAC, ASTM . जैसे एयरोस्पेस मानकों के साथ अनुपालन सुनिश्चित करता है
कटिंग और पूर्व-उपचार:
बिलेट की गणना की जाती है और जटिल ज्यामितीय आकार और भाग की अंतिम आयामी आवश्यकताओं के अनुसार कटौती की जाती है . प्री-हीट उपचार बिलेट प्लास्टिसिटी का अनुकूलन करने के लिए शामिल हो सकता है .}
गरम करना:
अत्यधिक उच्च तापमान एकरूपता के साथ उन्नत फोर्जिंग भट्टियों में बिलेट्स को ठीक से गर्म किया जाता है . भट्ठी तापमान एकरूपता को AMS 2750E क्लास 1 या 2 मानकों का अनुपालन करना चाहिए ताकि स्थानीय ओवरहीटिंग या कम करने से रोकने के लिए . हीटिंग प्रक्रिया अक्सर एक अमानवीय ऑक्सीकरण के तहत आयोजित की जाती है।
फोर्जिंग फॉर्मेशन:
मल्टी-पास डाई फोर्जिंग को बड़े हाइड्रोलिक प्रेस या फोर्जिंग हैमर का उपयोग करके किया जाता है . उन्नत सीएई सिमुलेशन तकनीक (ई . g ., विकृत) का उपयोग मरने के लिए किया जाता है, जो कि धातु के प्रवाह को ठीक करने के साथ-साथ चकित करने के लिए होता है। प्रवाह .
प्री-फोरिंग, फिनिश फोर्जिंग, और सटीक फोर्जिंग: आम तौर पर पूर्व-फोरिंग के जटिल चरण (एक मोटा रिक्त तैयार करना), फोरिंग फोर्जिंग (फाइन शेपिंग), और सटीक फोर्जिंग (उच्च-सटीकता, निकट-नेट शेपिंग) . प्रत्येक चरण सख्ती से विघटन राशि, विरूपण दर, और तापमान को आंतरिक संरचना . को अनुकूलित करने के लिए कड़ाई से नियंत्रित करता है .
ट्रिमिंग और पंचिंग:
फोर्जिंग के बाद, फोर्जिंग की परिधि के चारों ओर अतिरिक्त फ्लैश को आंतरिक गुहाओं या छेदों के साथ भागों के लिए . को हटा दिया जाता है, पंचिंग संचालन की आवश्यकता हो सकती है .
उष्मा उपचार:
समाधान गर्मी उपचार: मिश्र धातु तत्वों के पूर्ण विघटन को सुनिश्चित करने के लिए सटीक रूप से नियंत्रित तापमान और समय पर प्रदर्शन किया गया . तापमान एकरूपता () 3 डिग्री) और बुझाने के समय (आमतौर पर 15 सेकंड से कम) महत्वपूर्ण हैं .
शमन: समाधान के तापमान से तेजी से ठंडा करना, आमतौर पर पानी की शमन या बहुलक शमन द्वारा . बड़े आकार के या जटिल आकार के भागों के लिए, स्टेप्ड शमन या विलंबित शमन का उपयोग अवशिष्ट तनाव या विरूपण को कम करने के लिए किया जा सकता है .}
वृद्धावस्था उपचार: एकल-चरण या बहु-चरण कृत्रिम उम्र बढ़ने को मिश्र धातु ग्रेड और अंतिम प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है .
टी 6 टेम्पर: अधिकतम शक्ति प्रदान करता है .
T73/T7351/T7451/T7651 टेम्पर्स: 7xxx श्रृंखला के लिए, ओवरिंग का उपयोग तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) और एक्सफोलिएशन संक्षारण के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए किया जाता है, जो कि एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए एक अनिवार्य आवश्यकता है .
तनाव राहत:
गर्मी उपचार के बाद, फोर्जिंग आमतौर पर तन्य या संपीड़न तनाव राहत (e . g ., txx51 श्रृंखला) के अधीन होते हैं, जो कि अवशिष्ट तनाव को कम करने के लिए, बाद में मशीनिंग विरूपण को कम करने के लिए, और आयामी स्थिरता . में सुधार करते हैं।
परिष्करण और निरीक्षण:
डिबुरिंग, शॉट पीनिंग (सतह की थकान प्रदर्शन में सुधार), सतह की गुणवत्ता की जाँच, आयामी निरीक्षण .
व्यापक nondestructive परीक्षण और यांत्रिक संपत्ति परीक्षणों को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि उत्पाद एयरोस्पेस मानकों के साथ अनुपालन करता है .
2. एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन के यांत्रिक गुण फोर्जिंग पार्ट्स डाई
एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन डाई फोर्जिंग भागों के यांत्रिक गुण एयरोस्पेस उद्योग में उनके व्यापक उपयोग के लिए महत्वपूर्ण हैं . इन गुणों में अनुदैर्ध्य (एल), अनुप्रस्थ (एलटी), और लघु-ट्रांसवर्स (एसटी) में सख्त निर्दिष्ट मान हैं, जो कि अनीसोट्रॉपी . के प्रभावी नियंत्रण को सुनिश्चित करने के लिए हैं।
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सम्पत्ती के प्रकार |
2024- T351 विशिष्ट मान |
7050- t7451 विशिष्ट मूल्य |
7075- t7351 विशिष्ट मूल्य |
2050- T851 विशिष्ट मान |
परीक्षण दिशा |
मानक |
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अंतिम तन्यता ताकत (यूटीएस) |
440-480 एमपीए |
500-540 एमपीए |
480-520 एमपीए |
550-590 एमपीए |
L/lt/st |
एएसटीएम बी 557 |
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उपज शक्ति (0.2% ys) |
300-330 एमपीए |
450-490 एमपीए |
410-450 एमपीए |
510-550 एमपीए |
L/lt/st |
एएसटीएम बी 557 |
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बढ़ाव (2 इंच) |
10-18% |
8-14% |
10-15% |
8-12% |
L/lt/st |
एएसटीएम बी 557 |
|
ब्रिनेल कठोरता |
120-135 hb |
145-160 hb |
135-150 hb |
165-180 hb |
N/A |
एएसटीएम ई 10 |
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थकान शक्ति (10) चक्र) |
140-160 एमपीए |
150-180 एमपीए |
140-170 एमपीए |
170-200 एमपीए |
N/A |
एएसटीएम ई 466 |
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फ्रैक्चर क्रूरता K1C |
30-40 mpa} |
35-45 mpa} |
28-35 mpa} |
30-40 mpa} |
N/A |
एएसटीएम ई 399 |
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कतरनी ताकत |
270-300 एमपीए |
300-330 एमपीए |
280-310 एमपीए |
320-350 एमपीए |
N/A |
एएसटीएम बी 769 |
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यंग का मापांक |
73.1 जीपीए |
71 जीपीए |
71 जीपीए |
74.5 जीपीए |
N/A |
ASTM E111 |
संपत्ति एकरूपता और अनिसोट्रॉपी:
एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग में प्रॉपर्टी एकरूपता और अनिसोट्रॉपी . के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जो उन्नत फोर्जिंग प्रक्रियाओं और डाई डिज़ाइन के माध्यम से, अनाज के प्रवाह को महत्वपूर्ण लोडिंग दिशाओं में इष्टतम गुणों को प्राप्त करने के लिए ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है .}}}}}
एयरोस्पेस मानक आमतौर पर एल, एलटी और एसटी दिशाओं में यांत्रिक गुणों के लिए स्पष्ट न्यूनतम गारंटीकृत मान सेट करते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि भाग में सभी झुकावों में पर्याप्त शक्ति और क्रूरता है .
3. माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषताएं
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग का माइक्रोस्ट्रक्चर उनकी उच्च शक्ति, क्रूरता, थकान प्रदर्शन और क्षति सहिष्णुता . की मौलिक गारंटी है
प्रमुख माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषताएं:
परिष्कृत, समान और घने अनाज संरचना:
फोर्जिंग प्रक्रिया पूरी तरह से कास्ट अनाज के रूप में मोटे को तोड़ देती है, ठीक, समान, और घनी पुनरावर्ती अनाज का गठन करती है, और पोरसिटी और संकोचन जैसे कास्टिंग दोषों को समाप्त करती है . औसत अनाज का आकार आमतौर पर समग्र यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने के लिए एक विशिष्ट सीमा के भीतर कड़ाई से नियंत्रित होता है .} {
CR, MN, और Zr (कुछ ग्रेड में) जैसे मिश्र धातुओं द्वारा गठित डिस्पर्सोइड्स, अनाज की सीमाओं को प्रभावी ढंग से पिन करते हैं, अत्यधिक अनाज की वृद्धि और recrystallization . को रोकते हैं
लगातार अनाज का प्रवाह भाग के आकार के अनुरूप है:
यह एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग . का मुख्य लाभ है, क्योंकि धातु की तरह से मरने के गुहा के भीतर प्रवाह होता है, इसके अनाज लम्बा हो जाते हैं और निरंतर रेशेदार प्रवाह रेखाएं बनाते हैं जो भाग के जटिल बाहरी और आंतरिक संरचनाओं के अनुरूप हैं .} .
वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत भाग के प्राथमिक तनाव दिशा के साथ यह अनाज प्रवाह संरेखण प्रभावी रूप से भार को स्थानांतरित करता है, भाग के थकान प्रदर्शन, प्रभाव क्रूरता, फ्रैक्चर क्रूरता, और महत्वपूर्ण क्षेत्रों में तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध में काफी सुधार करता है (e . g ., कॉर्नर, कनेक्शन होल)
चरणों को मजबूत करने का सटीक नियंत्रण (अवक्षेप):
समाधान हीट ट्रीटमेंट और मल्टी-स्टेज एजिंग के बाद, चरणों को मजबूत करना (e . g ., al₂cumg, mgzn₂) इष्टतम आकार, आकारिकी और वितरण . के साथ एल्यूमीनियम मैट्रिक्स में समान रूप से उपसर्ग करता है।
7xxx श्रृंखला के लिए, एजिंग ट्रीटमेंट्स (e . g ., t73, t74, t76 tempers) का उद्देश्य तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) और एक्सफोलिएशन संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से सुधारने के लिए है, यहां तक कि कुछ प्रकार के पिस्तौल को नियंत्रित करके, शक्ति .
उच्च धातुकर्म स्वच्छता:
आयरन (FE) और सिलिकॉन (SI) जैसे अशुद्धता तत्वों के सख्त नियंत्रण से मोटे, भंगुर इंटरमेटेलिक यौगिकों के गठन से बचा जाता है, जिससे सामग्री की क्रूरता, थकान जीवन, और क्षति सहिष्णुता . एयरोस्पेस फोर्जिंग को आमतौर पर नॉन-मेटैलिक इंक्शन {2} {2} {
4. आयामी विनिर्देशों और सहिष्णुता
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग को आमतौर पर बाद की मशीनिंग को कम करने के लिए उच्च परिशुद्धता और सख्त आयामी सहिष्णुता की आवश्यकता होती है, लागत को कम करने और समय को कम करने के लिए .
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पैरामीटर |
विशिष्ट आकार सीमा |
एयरोस्पेस फोर्जिंग टॉलरेंस (e . g ., AMS 2770) |
परिशुद्धता मशीनिंग सहिष्णुता |
परिक्षण विधि |
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अधिकतम लिफाफा आयाम |
100 - 3000 मिमी |
± 0.5% या ± 1.5 मिमी |
± 0.02 -} 0.2 मिमी |
सीएमएम/लेजर स्कैन |
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न्यूनतम दीवार की मोटाई |
3 - 100 मिमी |
± 0.8 मिमी |
± 0.1 -} 0.3 मिमी |
सीएमएम/मोटाई गेज |
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भार वर्ग |
0.1 - 500 किग्रा |
±3% |
N/A |
इलेक्ट्रॉनिक पैमाना |
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सतह खुरदरापन (जाली) |
Ra 6.3 - 25 μm |
N/A |
Ra 0.8 - 6.3 μm |
प्रोफाइलमापी |
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समतलता |
N/A |
0.25 मिमी/100 मिमी |
0.05 मिमी/100 मिमी |
फ्लैटनेस गेज/सीएमएम |
|
खड़ापन |
N/A |
0.25 डिग्री |
0.05 डिग्री |
कोण गेज/सीएमएम |
अनुकूलन क्षमता:
एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग आमतौर पर 3 डी मॉडल (सीएडी फ़ाइलों) के आधार पर अत्यधिक अनुकूलित, डिज़ाइन और निर्मित होते हैं और विमान निर्माताओं द्वारा प्रदान किए गए विस्तृत इंजीनियरिंग चित्र .
निर्माताओं के पास डाई डिज़ाइन, फोर्जिंग, हीट ट्रीटमेंट, स्ट्रेस रिलीफ टू फाइनल सटीक मशीनिंग और सरफेस ट्रीटमेंट . से पूरी क्षमताएं हैं
5. स्वभाव पदनाम और गर्मी उपचार विकल्प
एयरोस्पेस एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के गुण पूरी तरह से सटीक गर्मी उपचार पर निर्भर हैं . एयरोस्पेस मानकों में गर्मी उपचार प्रक्रिया के लिए बेहद सख्त नियम हैं .
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टेम्पर कोड |
प्रक्रिया विवरण |
विशिष्ट अनुप्रयोग |
प्रमुख विशेषताएँ |
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O |
पूरी तरह से, नरम, नरम |
आगे की प्रक्रिया से पहले मध्यवर्ती राज्य |
अधिकतम लचीलापन, ठंड काम के लिए आसान |
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T3/T351 |
समाधान गर्मी का इलाज किया, ठंडा काम, स्वाभाविक रूप से वृद्ध, खिंचाव से जारी |
2xxx श्रृंखला, उच्च शक्ति, उच्च क्षति सहिष्णुता |
उच्च शक्ति, अच्छी क्रूरता, अवशिष्ट तनाव कम |
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T4 |
समाधान गर्मी का इलाज किया गया, फिर स्वाभाविक रूप से वृद्ध |
अनुप्रयोगों को अधिकतम शक्ति, अच्छी लचीलापन की आवश्यकता नहीं है |
मध्यम शक्ति, उच्च औचित्य की आवश्यकता वाले भागों के लिए उपयोग किया जाता है |
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T6/T651 |
समाधान गर्मी का इलाज किया गया, कृत्रिम रूप से वृद्ध, खिंचाव से मुक्त |
6xxx श्रृंखला सामान्य उच्च शक्ति, 7xxx श्रृंखला उच्चतम शक्ति (लेकिन एससीसी संवेदनशील) |
उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, कम अवशिष्ट तनाव |
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T73/T7351 |
समाधान गर्मी का इलाज, ओवरडेड, स्ट्रेच्ड स्ट्रेस-रिलीज़ किया गया |
7xxx श्रृंखला, उच्च एससीसी प्रतिरोध, उच्च क्षति सहिष्णुता |
उच्च शक्ति, इष्टतम एससीसी प्रतिरोध, कम अवशिष्ट तनाव |
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T74/T7451 |
समाधान गर्मी का इलाज, ओवरडेड, स्ट्रेच्ड स्ट्रेस-रिलीज़ किया गया |
7xxx श्रृंखला, T6 से बेहतर SCC प्रतिरोध, T73 से कम, T73 की तुलना में उच्च शक्ति |
अच्छा SCC और एक्सफोलिएशन प्रतिरोध, उच्च शक्ति |
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T76/T7651 |
समाधान गर्मी का इलाज, ओवरडेड, स्ट्रेच्ड स्ट्रेस-रिलीज़ किया गया |
7xxx श्रृंखला, T73 की तुलना में बेहतर एक्सफोलिएशन प्रतिरोध, मध्यम SCC प्रतिरोध |
अच्छा एक्सफोलिएशन प्रतिरोध, उच्च शक्ति |
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T8/T851 |
समाधान गर्मी का इलाज किया, ठंडा काम, कृत्रिम रूप से वृद्ध, खिंचाव से जारी |
2xxx श्रृंखला ली-अलॉयज़, उच्चतम शक्ति और मापांक |
परम शक्ति और कठोरता, कम अवशिष्ट तनाव |
स्वभाव चयन मार्गदर्शन:
2xxx श्रृंखला?
7xxx श्रृंखला: तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) और एक्सफोलिएशन संक्षारण, T7351, T7451, या T7651 टेम्पर्स के लिए आवश्यकताओं के आधार पर, T6 टेम्परता को सुनिश्चित करने के लिए कुछ शिखर शक्ति का बलिदान किया जाता है।
6. मशीनिंग और फैब्रिकेशन विशेषताओं
एयरोस्पेस एल्यूमीनियम मिश्र धातु डाई फोर्जिंग आमतौर पर जटिल ज्यामितीय और अंतिम भाग की उच्च आयामी सटीकता को प्राप्त करने के लिए व्यापक सटीक मशीनिंग की आवश्यकता होती है .
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संचालन |
उपकरण सामग्री |
अनुशंसित पैरामीटर |
सूचना |
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मोड़ |
कार्बाइड, पीसीडी उपकरण |
Vc =200-800 m/min, f =0.1-1.0 mm/rev |
उच्च गति, उच्च फ़ीड, पर्याप्त शीतलन, एंटी-बिल्ट-अप एज |
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पिसाई |
कार्बाइड, पीसीडी उपकरण |
Vc =300-1500 m/min, fz =0.08-0.5 mm |
हाई-स्पीड स्पिंडल, हाई-रिगिडिटी मशीन, चिप इवेक्शन पर ध्यान दें, मल्टी-एक्सिस मशीनिंग |
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ड्रिलिंग |
कार्बाइड, लेपित एचएसएस |
Vc =50-200 m/min, f =0.05-0.3 mm/rev |
समर्पित ड्रिल, कूलेंट के माध्यम से पसंदीदा, सख्त छेद सहिष्णुता |
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दोहन |
एचएसएस-ई-पीएम |
Vc =10-30 m/min |
गुणवत्ता काटने का तरल पदार्थ, थ्रेड फाड़, उच्च आयामी सटीकता की आवश्यकता को रोकता है |
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वेल्डिंग |
फ्यूजन वेल्डिंग की सिफारिश नहीं की गई |
2xxx/7xxx श्रृंखला में खराब फ्यूजन वेल्डेबिलिटी है, क्रैकिंग और स्ट्रेंथ लॉस की संभावना है |
एयरोस्पेस भागों यांत्रिक जुड़ने या एफएसडब्ल्यू को प्राथमिकता देते हैं; पोस्ट-हीट उपचार मरम्मत वेल्डिंग दुर्लभ है |
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सतह का उपचार |
एनोडाइजिंग, रूपांतरण कोटिंग, शॉट पीनिंग |
एनोडाइजिंग (सल्फ्यूरिक/क्रोमिक एसिड), संक्षारण संरक्षण और कोटिंग आसंजन के लिए उपयुक्त है |
शॉट पीनिंग थकान जीवन, विविध कोटिंग सिस्टम में सुधार करता है |
निर्माण मार्गदर्शन:
मशीन की?
अवशिष्ट तनाव प्रबंधन: Forgings, especially after quenching, have internal residual stresses. Aerospace parts often use the Txx51 (tensile stress-relieved) temper. During machining, strategies like symmetric cutting and layered cutting should be employed, and consideration given to rough machining after heat treatment, then stress relief, followed by precision machining.
जुड़ने की योग्यता: पारंपरिक फ्यूजन वेल्डिंग का उपयोग शायद ही कभी प्राथमिक एयरोस्पेस लोड-असर एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटकों के लिए किया जाता है . वेल्डिंग, घर्षण हलचल वेल्डिंग एफएसडब्ल्यू), और वेल्डिंग आमतौर पर गुणों को पुनर्स्थापित करने के लिए स्थानीयकृत गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है .
गुणवत्ता नियंत्रण: मशीनिंग . के दौरान आयामों, ज्यामितीय सहिष्णुता, सतह खुरदरापन, और दोषों के सख्त इन-प्रोसेस और ऑफ-लाइन निरीक्षण
7. जंग प्रतिरोध और सुरक्षा प्रणाली
एयरोस्पेस एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का संक्षारण प्रतिरोध उनके महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतकों में से एक है, विशेष रूप से तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) और विभिन्न वातावरणों में एक्सफोलिएशन संक्षारण के लिए उनके प्रतिरोध को देखते हुए .
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संक्षारण प्रकार |
2xxx श्रृंखला (T351) |
7075 (T6) |
7075 (T7351) |
2050 (T851) |
सुरक्षा प्रणाली |
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वायुमंडलीय क्षरण |
अच्छा |
अच्छा |
उत्कृष्ट |
अच्छा |
Anodizing, या कोई विशेष सुरक्षा की आवश्यकता नहीं है |
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समुद्री जल का क्षरण |
मध्यम |
मध्यम |
अच्छा |
मध्यम |
एनोडाइजिंग, उच्च-प्रदर्शन कोटिंग्स, गैल्वेनिक अलगाव |
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तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) |
मध्यम संवेदनशील |
अत्यधिक संवेदनशील |
बहुत कम संवेदनशीलता |
बहुत कम संवेदनशीलता |
T7351/T851 स्वभाव, या कैथोडिक संरक्षण का चयन करें |
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एक्सफोलिएशन संक्षारण |
बहुत कम संवेदनशीलता |
मध्यम संवेदनशील |
बहुत कम संवेदनशीलता |
बहुत कम संवेदनशीलता |
विशिष्ट स्वभाव, सतह कोटिंग का चयन करें |
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अंतर -समृद्ध संक्षारण |
बहुत कम संवेदनशीलता |
मध्यम संवेदनशील |
बहुत कम संवेदनशीलता |
बहुत कम संवेदनशीलता |
गर्मी उपचार नियंत्रण |
संक्षारण संरक्षण रणनीतियाँ:
मिश्र धातु और स्वभाव चयन: एयरोस्पेस में, उच्च शक्ति वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए, ओवरएड टेम्पर्स (e . g ., t7351/t7451/t7651 7xxx श्रृंखला के लिए, 8xxx श्रृंखला के लिए t851) शक्ति .
सतह का उपचार:
एक प्रकार का होना: सबसे आम और प्रभावी सुरक्षा विधि, फोर्जिंग सतह पर एक घनी ऑक्साइड फिल्म का गठन, संक्षारण को बढ़ाना और प्रतिरोध पहनना {{०}} क्रोमिक एसिड एनोडाइजिंग (सीएए) या सल्फ्यूरिक एसिड एनोडाइजिंग (एसएए) का उपयोग किया जाता है, इसके बाद . को सील किया जाता है।
रासायनिक रूपांतरण कोटिंग्स: पेंट या चिपकने के लिए अच्छे प्राइमरों के रूप में परोसें, अतिरिक्त संक्षारण सुरक्षा प्रदान करें .
उच्च प्रदर्शन कोटिंग प्रणाली: एपॉक्सी, पॉलीयुरेथेन, या अन्य उच्च-प्रदर्शन एंटी-जंग कोटिंग्स विशिष्ट या कठोर वातावरण में लागू होते हैं .
गैल्वेनिक संक्षारण प्रबंधन: जब असंगत धातुओं के संपर्क में, सख्त अलगाव उपाय (e . g ., गैर-आचरण गास्केट, इन्सुलेटिंग कोटिंग्स, सीलेंट) को गैल्वेनिक संक्षारण को रोकने के लिए लिया जाना चाहिए .}
8. इंजीनियरिंग डिजाइन के लिए भौतिक गुण
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग के भौतिक गुण विमान के डिजाइन में महत्वपूर्ण इनपुट डेटा हैं, जो विमान के संरचनात्मक वजन, प्रदर्शन और सुरक्षा को प्रभावित करते हैं .
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संपत्ति |
2024- T351 मान |
7050- t7451 मान |
7075- T7351 मान |
2050- T851 मान |
डिज़ाइन विवेचन |
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घनत्व |
2.78 ग्राम/सेमी। |
2.80 ग्राम/सेमी। |
2.81 ग्राम/सेमी। |
2.68 ग्राम/सेमी। |
हल्के डिजाइन, गुरुत्वाकर्षण नियंत्रण का केंद्र |
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पिघलने की सीमा |
500-638 डिग्री |
477-635 डिग्री |
477-635 डिग्री |
505-645 डिग्री |
गर्मी उपचार और वेल्डिंग खिड़की |
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ऊष्मीय चालकता |
121 W/m·K |
130 W/m·K |
130 W/m·K |
145 W/m·K |
थर्मल प्रबंधन, गर्मी अपव्यय डिजाइन |
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इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी |
30% IACS |
33% IACS |
33% IACS |
38% IACS |
विद्युत चालकता, बिजली हड़ताल संरक्षण |
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विशिष्ट ऊष्मा |
900 जे/किग्रा · के |
960 जे/किग्रा · के |
960 जे/किग्रा · के |
920 जे/किग्रा · के |
थर्मल जड़ता, थर्मल शॉक प्रतिक्रिया गणना |
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थर्मल विस्तार |
23.2 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
23.6 ×10⁻⁶/K |
22.0 ×10⁻⁶/K |
तापमान भिन्नता, कनेक्शन डिजाइन के कारण आयामी परिवर्तन |
|
यंग का मापांक |
73.1 जीपीए |
71 जीपीए |
71 जीपीए |
74.5 जीपीए |
संरचनात्मक कठोरता, विरूपण और कंपन विश्लेषण |
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पिज़ोन अनुपात |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
0.33 |
संरचनात्मक विश्लेषण पारसिगर |
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भिगोना क्षमता |
कम |
कम |
कम |
कम |
कंपन और शोर नियंत्रण |
डिजाइन विचार:
परम शक्ति-से-वजन और कठोरता-से-वजन अनुपात: एयरोस्पेस एल्यूमीनियम फोर्जिंग विमान लाइटवेटिंग और उच्च संरचनात्मक दक्षता को प्राप्त करने के लिए केंद्रीय हैं, इस संबंध में . के साथ Li-Alloys (8xxx श्रृंखला) के साथ
क्षति सहिष्णुता डिजाइन: ताकत से परे, एयरोस्पेस पार्ट्स क्षति सहिष्णुता और थकान प्रदर्शन को प्राथमिकता देते हैं, मौजूदा खामियों के साथ भी सुरक्षित रूप से प्रदर्शन करने के लिए सामग्री की आवश्यकता होती है . ठीक अनाज और फोर्ज के निरंतर अनाज प्रवाह इस . के लिए महत्वपूर्ण हैं।
तापमान रेंज आपरेट करना: एयरोस्पेस एल्यूमीनियम मिश्र धातु अत्यधिक तापमान प्रतिरोधी नहीं हैं, आमतौर पर उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए 120-150 डिग्री . से नीचे के ऑपरेटिंग तापमान तक सीमित हैं, टाइटेनियम मिश्र या समग्र सामग्री को . माना जाना चाहिए।
विनिर्माण जटिलता: एयरोस्पेस फोर्जिंग में जटिल आकृतियाँ होती हैं, जो मरने के डिजाइन और विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं की मांग करते हैं, अक्सर कई फोर्जिंग पास और सटीक मशीनिंग . शामिल होते हैं
9. गुणवत्ता आश्वासन और परीक्षण
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग की गुणवत्ता आश्वासन और परीक्षण विमानन उद्योग सुरक्षा के मुख्य तत्व हैं और सबसे कठोर उद्योग मानकों और ग्राहक विनिर्देशों का पालन करना चाहिए .
मानक परीक्षण प्रक्रियाएँ:
पूर्ण जीवनचक्र ट्रैसेबिलिटी?
कच्चे माल प्रमाणन:
रासायनिक रचना विश्लेषण (ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोमीटर, ICP) AMS, MIL, BAC, और अन्य एयरोस्पेस सामग्री विनिर्देशों के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए .
आंतरिक दोष निरीक्षण: 100% अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) यह सुनिश्चित करने के लिए कि बिलेट कास्टिंग दोष और समावेशन से मुक्त हैं .
फोर्जिंग प्रक्रिया निगरानी:
वास्तविक समय की निगरानी और भट्ठी तापमान, फोर्जिंग तापमान, दबाव, विरूपण राशि, विरूपण दर, मरने का तापमान, और अन्य मापदंडों . की रिकॉर्डिंग
इन-प्रोसेस/ऑफ-लाइन रैंडम निरीक्षण फोर्जिंग शेप और आयामों का पूर्व-फोरिंग और फिनिश फोर्जिंग आवश्यकताओं के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए .
गर्मी उपचार प्रक्रिया निगरानी:
भट्ठी तापमान एकरूपता का सटीक नियंत्रण और रिकॉर्डिंग (AMS 2750E कक्षा 1 का अनुपालन), बुझाने के मीडिया का तापमान और आंदोलन तीव्रता, बुझाना स्थानांतरण समय, और अन्य पैरामीटर .}
निरंतर रिकॉर्डिंग और तापमान/समय घटता का विश्लेषण .
रासायनिक रचना विश्लेषण:
अंतिम फोर्जिंग के बैच रासायनिक संरचना की पुन: सत्यापन .
यांत्रिक संपत्ति परीक्षण:
तन्य परीक्षण: एल, एलटी, और एसटी दिशाओं में लिए गए नमूने, मानकों के अनुसार यूटीएस, वाईएस, ईएल के लिए कड़ाई से परीक्षण किए गए, न्यूनतम गारंटीकृत मान सुनिश्चित करते हुए . को पूरा किया जाता है
कठोरता परीक्षण: मल्टी-पॉइंट माप एकरूपता का आकलन करने के लिए और तन्यता गुणों के साथ सहसंबंधित .}
प्रभाव परीक्षण: CHARPY V-NOTCH इम्पैक्ट टेस्ट यदि आवश्यक हो तो .
फ्रैक्चर क्रूरता परीक्षण: K1C या JIC महत्वपूर्ण घटकों के लिए परीक्षण, एयरोस्पेस क्षति सहिष्णुता डिजाइन के लिए एक प्रमुख पैरामीटर .
तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) परीक्षण:
सभी 7xxx और 8xxx श्रृंखला एयरोस्पेस फोर्जिंग (T6 को छोड़कर) SCC संवेदनशीलता परीक्षण (e . g ., c-ring परीक्षण, ASTM G38/g39) के अधीन अनिवार्य हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई SCC निर्दिष्ट तनाव स्तरों पर नहीं होता है . {
नॉन -एनडीटी (एनडीटी):
अल्ट्रासोनिक परीक्षण: सभी महत्वपूर्ण लोड-असर फोर्जिंग के लिए 100% आंतरिक दोष निरीक्षण (AMS 2154 मानक, क्लास AA या क्लास ए स्तर के अनुसार)
मर्मज्ञ परीक्षण (पं।): सतह को तोड़ने वाले दोषों का पता लगाने के लिए 100% सतह निरीक्षण (AMS 2644 मानक के अनुसार) .
एडी करंट टेस्टिंग (ईटी): सतह और निकट-सतह दोषों का पता लगाता है, साथ ही भौतिक एकरूपता .
रेडियोग्राफिक परीक्षण: कुछ विशिष्ट क्षेत्रों के लिए एक्स-रे या गामा-रे निरीक्षण .
माइक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण:
अनाज के आकार, अनाज प्रवाह निरंतरता, पुनरावर्तन की डिग्री, आकृति विज्ञान और वितरण की डिग्री का मूल्यांकन करने के लिए मेटालोग्राफिक परीक्षा, विशेष रूप से अनाज सीमा की विशेषताएं, विशेष रूप से अनाज की सीमाओं की विशेषताएं, माइक्रोस्ट्रक्चर के लिए एयरोस्पेस मानकों के अनुपालन को सुनिश्चित करती हैं .}}.} {
आयामी और सतह गुणवत्ता निरीक्षण:
सटीक 3 डी आयामी माप समन्वय मापने वाली मशीनों (सीएमएम) या लेजर स्कैनिंग का उपयोग करके, जटिल आकृतियों के आयामी सटीकता और ज्यामितीय सहिष्णुता सुनिश्चित करता है .
सतह खुरदरापन, दृश्य दोष निरीक्षण .
मानकों और प्रमाणपत्र:
निर्माताओं को AS9100 (एयरोस्पेस गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली) प्रमाणित होना चाहिए .
उत्पादों को कड़े एयरोस्पेस मानकों जैसे एएमएस (एयरोस्पेस सामग्री विनिर्देशों), एमआईएल (सैन्य विनिर्देश), बीएसी (बोइंग एयरक्राफ्ट कंपनी), एयरबस, एसएई एयरोस्पेस मानकों, एएसटीएम, आदि . का पालन करना चाहिए।
EN 10204 टाइप 3 . 1 या 3.2 सामग्री परीक्षण रिपोर्ट प्रदान की जा सकती है, और तीसरे पक्ष के स्वतंत्र प्रमाणन को ग्राहक अनुरोध पर व्यवस्थित किया जा सकता है।
10. एप्लिकेशन और डिज़ाइन विचार
एल्यूमीनियम मिश्र धातु एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग विमान संरचनाओं में अपरिहार्य घटक हैं जो प्रदर्शन के उनके अद्वितीय संयोजन के कारण, व्यापक रूप से ताकत, वजन, विश्वसनीयता और सुरक्षा के लिए अंतिम आवश्यकताओं के साथ भागों में उपयोग किए जाते हैं .
प्राथमिक आवेदन क्षेत्र:
विमान धड़ संरचना: बल्कहेड्स, स्ट्रिंगर कनेक्शन, स्किन जॉइनर्स, केबिन डोर फ्रेम, विंडो फ्रेम, और अन्य प्राथमिक लोड-असर संरचनाएं .
विंग संरचना: पसलियों, स्पार फिटिंग, फ्लैप ट्रैक, एलेरॉन घटक, तोरण संलग्नक .
लैंडिंग गियर तंत्र: मुख्य लैंडिंग गियर स्ट्रट्स, लिंकेज, व्हील हब, ब्रेक घटक, और अन्य महत्वपूर्ण उच्च-लोड भागों .
इंजन घटक: इंजन माउंट, हैंगर, फैन ब्लेड रूट्स (कुछ मॉडल), कंप्रेसर डिस्क (प्रारंभिक डिजाइन) .
हेलीकॉप्टर घटक: रोटर हेड कंपोनेंट्स, ट्रांसमिशन हाउसिंग, कनेक्टिंग रॉड्स .
हथियार प्रणाली: मिसाइल बॉडी स्ट्रक्चर्स, लॉन्चर घटक, सटीक इंस्ट्रूमेंट ब्रैकेट .
उपग्रह और अंतरिक्ष यान: संरचनात्मक फ्रेम, कनेक्टर .
डिजाइन लाभ:
परम शक्ति-से-वजन और कठोरता-से-वजन अनुपात: सीधे विमान के वजन में कमी, पेलोड में वृद्धि, और ईंधन दक्षता में योगदान करें .
उच्च विश्वसनीयता और सुरक्षा: फोर्जिंग प्रक्रिया कास्टिंग दोषों को समाप्त करती है, उत्कृष्ट थकान जीवन प्रदान करती है, फ्रैक्चर क्रूरता, और तनाव संक्षारण क्रैकिंग प्रतिरोध, एयरोस्पेस उद्योग की सख्त क्षति सहिष्णुता और हवाईता आवश्यकताओं को पूरा करती है .}
जटिल आकृतियों का एकीकरण: डाई फोर्जिंग निकट-जाल के आकार की जटिल ज्यामितीयों का उत्पादन कर सकती है, कई कार्यों को एकीकृत कर सकती है, भाग की गिनती और विधानसभा लागतों को कम कर सकती है .
उत्कृष्ट थकान प्रदर्शन: विमान में बार -बार भार के अधीन घटकों के लिए महत्वपूर्ण .
अभिकर्मक सीमाएँ:
उच्च लागत: कच्चे माल की लागत, मरने के विकास की लागत, और सटीक मशीनिंग लागत सभी अपेक्षाकृत उच्च . हैं
विनिर्माण नेतृत्व काल: डाई डिज़ाइन, मैन्युफैक्चरिंग, और मल्टी-पास फोर्जिंग और हीट ट्रीटमेंट साइकल कॉम्प्लेक्स एयरोस्पेस फोर्जिंग के लिए लंबा हो सकता है .
आकार सीमाएँ: फोर्जिंग आयाम फोर्जिंग उपकरण के टन भार द्वारा सीमित हैं .
गरीब वेल्डेबिलिटी: पारंपरिक संलयन वेल्डिंग विधियों का उपयोग आमतौर पर प्राथमिक एयरोस्पेस लोड-असर संरचनाओं के लिए नहीं किया जाता है .
उच्च तापमान प्रदर्शन?
आर्थिक और स्थिरता विचार:
कुल जीवन चक्र मूल्य: यद्यपि प्रारंभिक लागत अधिक है, एयरोस्पेस डाई फोर्जिंग विमान के प्रदर्शन, सुरक्षा, विस्तारित सेवा जीवन, और कम रखरखाव लागतों में सुधार करके अपने पूरे जीवनचक्र पर महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ प्रदान करता है .
सामग्री उपयोग दक्षता: उन्नत निकट-नेट शेपिंग फोर्जिंग टेक्नोलॉजी और सटीक मशीनिंग सामग्री अपशिष्ट को कम करें .
पर्यावरण मित्रता: एल्यूमीनियम मिश्र धातु अत्यधिक पुनर्नवीनीकरण योग्य हैं, स्थिरता के लिए एयरोस्पेस उद्योग की आवश्यकताओं के साथ संरेखित करते हैं .
बढ़ाया सुरक्षा: फोर्जिंग का बेहतर प्रदर्शन सीधे उड़ान सुरक्षा को बढ़ाता है, उनके उच्चतम मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है .
लोकप्रिय टैग: एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन फोर्जिंग भागों, चीन एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन मरने वाले भागों निर्माताओं, आपूर्तिकर्ताओं, कारखाने
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