由成都航空公司技术过硬、经验丰富的拥有ARJ21飞行资质飞行员驾驶着第106架机，从上海中国商飞公司机场直飞成都双流机场，交付成都航空公司，预计于2016年3月份投放市场，初期投放成都至北京、上海、广州、深圳、武汉、西安等7条航线。这是中国继11月2日C919大飞机总装下线后，民机航空工业的又一件大事，在现代喷气式支线客机自主设计、试制、试验、试飞、取证、生产、交付等全过程方面又一重大突破。从2016年3月起中国国内航线首次拥有全部自主知识产权的Made in China的喷气式支线客机。
根据民用航空部门的规定，新款客机在交付后，必须通过运行合格审定，进行100h飞行验证，对补充文件进行严格审查，证明完全符合民航局的相关标准后方可投放使用，这就是ARJ21为什么要到明年3月才能投入营运的原因。
ARJ21涡扇支线客机于2002年4月正式立项由中国商用飞机公司研制，2006年9月首架前机身部段在中国第一航空工业集团西安飞机工业公司交付，2007年12月首架机在上海飞机公司总装下线，ARJ21-700飞机2008年11月在上海首飞成功，2015年3月ARJ21-700飞机完成首次航线演示飞行。ARJ21-700支线客机从正式立项至2016年投入营运历时14年。
ARJ21客机用了哪些铝合金
ARJ21支线客机基本上是用铝合金打造的，铝制零部件的质量超过飞机净质量的75%，常用的铝合金几乎全用了，不管是变形铝合金，还是铸造铝合金的，几乎所有系的合金都用了，大的有四五十千克的蒙皮板，小的是以克计的铆钉，ARJ21客机的零件总数上百万件，但是以紧固件最多，而在紧固件中坐第一把交椅的是古老的铆钉。铆钉问世可能有几千年了，在飞机上的应用也有112年了。
在ARJ21支线客机主结构铝材中用的最多的是2xxx系及7xxx系合金，而且都是最新一代的合金，全是美国铝业公司提供的，万里迢迢从美国西海岸越过大洋来到中国，板材来自艾奥瓦州（Iowa）达文波特轧制厂（Davenport Works），挤压材与锻件是拉斐特厂（Lafayette Works）生产的，也有一些挤压材来自韩国的长光铝业公司，它是美国铝业公司在韩国的一个独资铝材挤压企业。2xxx系及7xxx系合金在ARJ21主结构铝材用量中占总用量的98%。接下来聊聊哪些零部件是用铝合金制，用的是什么合金与何种状态的材料。
蒙皮全用2524-T3合金
2524-T3合金真是一个很牛的2xxx系合金，ARJ21-700支线客机的所有蒙皮它都全包了，全是用其预拉伸板制造的，包括：机身蒙皮，后机身蒙皮，翼下机身蒙皮，与机翼对接的机身部位蒙皮，襟翼蒙皮，襟翼子翼蒙皮，垂尾蒙皮，升降舵蒙皮，平尾蒙皮，扰流板蒙皮，方向舵蒙皮与调整片，副翼蒙皮与调整片，缝翼蒙皮，升降舵调整片。2524合金1995年诞生，同年在美国铝业协会注册，而它“爷爷”的“爷爷”2024合金却是1934年诞生的。2524合金是2024合金家族的第六代，在主成分（Cu、Mg、Mn）方面它们的含量大体相等，例如2024合金含3.8%~4.9%Cu，而2524合金的为4.0%~4.5%；2024合金的镁含量为1.2%~1.8%，而2524合金含1.2%~1.6%；2024合金含0.3%~0.9%Mn，而2524合金的含量为0.45%~0.7%Mn，由此可见，2024合金的主合金元素含量范围比2524合金的宽松一些，因而2524合金的生产难度稍大一些。
可是2524合金的杂质含量比2024合金的少得多，是一个很干净的合金，它的杂质Si、Fe、Cr含量为0.06%、0.12%、0.05%，分别只有2024合金的12%、24%、50%，其他杂质的含量也相应地大幅度下降，因而其杂质相数量少得多，合金的常规力学性能与2024合金的相当，但是其断裂韧性与抗应力腐蚀开裂能力、抗疲劳裂纹扩展能力比2024合金强，也更耐损伤容限，所以它的综合性能比2024合金的更好。用它制造的零部件更加经久耐用，维修期长了，维护费用下降了，飞机的安全性更高了。
T3表示板材固溶处理后经过拉伸，然后再时效处理（自然时效）与发给用户，用户用于加工零件，因为拉伸在用户加工零件之前，故被称为预拉伸，拉伸永久变形量为1.5%~3%。淬火后的板材内存在着巨大的内应力，表层为压应力，内部为拉应力，如不消除它们，用户用其加工零件时会产生变形，变为废品，预拉伸就是消除这种淬火残余应力，便于机械加工工件的顺利进行。经过预拉伸的铝合金板被称为预拉伸板，多用于制造航空器蒙皮，是一类高技术产品。预拉伸在拉伸机上进行，中国目前可生产预拉伸板的企业有东北轻合金有限责任公司、西南铝业（集团）有限责任公司、南山轻合金公司、爱励国际（镇江）有限公司等7家。
用2024型合金制造的ARJ21飞机零件还有：用2524-3511合金加工的机翼下壁板，用2324-T39合金加工的机翼梁腹板。用2026-T3511合金制造的机翼梁下缘头，2026合金是1999年在美国铝业协会公司注册的一个美国Al-Cu-Mg系合金，它的Cu、Mg、Mn含量比2524合金的低一些，但相差不太大，大的区别还在于它含有0.05%~0.25%Zr与杂质Si、Fe、Cr、Zn、Ti的含量全面低于2524合金的，因而它的综合性能比2524合金的更胜一筹，T3511表示固溶处理后经过拉伸的挤压材料，拉伸永久变形量1%~3%。
7xxx系合金
在ARJ21支线客机结构制造中，用得最多的是2xxx系的2524合金，在铝合金总量中它占60%；其次是7xxx系合金占35%左右，主要用了三种合金：7050、7150、7055，都是美国铝业公司研发的新型超强度铝合金。这3种7xxx系铝合金撑起ARJ21客机半边天，实际上可以说是两种合金，因为7050合金与7150合金的主要成分相同。
7050合金是一种高纯的超硬铝，不但杂质Fe、Si的含量低，而且Mn的含量也很低，组织中脆性夹杂相大幅度减少，在主成分中增大了锌镁比，并用Zr取代Cr作为晶粒细化剂。由于这些成分的改进以及过人工时效处理，使7050合金在保持更高强度下，具有断裂韧性高、疲劳强度高、耐损伤容限性能好、抗应力腐蚀性能好等优良综合性能。另一个突出优点是有高的淬透性，特别适合于制造厚板与锻件、厚截面零件。在飞机上主要用7050合金制造要求高强度、高应力腐蚀和剥落腐蚀抗力及良好断裂韧性的主承力结构，如机身框、隔板、机翼壁板、翼梁、翼肋、起落架支撑零件和铆钉等。升高温时7050合金的强度下降，长期使用温度不得超过125℃。
ARJ21客机由7050合金T7452材料的零件有后机身框、机身框、机身机翼上方机身框、旅客观察窗框等。
7150合金是7050合金的发展，Zn的含量更高一点，Mg含量略有变动，Zn/Mg比有所提高，Cu含量稍有下降，因而性能进一步改善了，用其T77状态材料制造的结构承力件有：机翼肋缘条、翼肋腹条，襟翼肋、襟翼梁缘头、襟翼梁腹板、垂尾梁缘头、垂尾腹板、垂尾肋、升降舵肋与梁、平尾肋、梁腹与梁缘头，方向舵肋、梁复板与梁缘头，副翼肋与梁，缝翼与梁，前缘肋，机身地板梁下增压区剪切角片。用T7751状态材料制造的承力结构件有：机翼上下翼面上桁条、机翼梁上缘头、垂尾长桁，与机翼对接的机身部位长桁、机身桁、地板梁下增压区桁。
用7055合金制造的零件虽不多，但都是受力大的与关键性的，如用7055-T77511合金制造机翼上壁板，起落架接头是用7055-T77合金锻造。在7xxx系合金中，7055合金是合金化元素平均总含量最高的之一，为12.35%，铁与硅的平均总含又最低，仅0.125%，因而大扁锭的铸造难度大，冷裂纹倾向大，有些规格的大扁锭我们至今不能有经济效益地铸造。
铆钉用量近40万个 一个也不能少
自飞机问世120多年来，零部件的铆接就是一种必不可少的连接工艺，至今仍如此，大型战略运输机与A380型特大客机每架的铆钉用量上百万个。在今后一段相当长的时间内，铆接仍将是零部件连接的主要工艺，只不过随着时间的推移，设计的改进与焊接技术的进步，铆接工作量会有所减少，但是减少速度缓慢。例如一架大小与ARJ21客机相当民机三四十年前每架的铆钉用量约60万个，而现在仍要用40多万个。
ARJ21支线客机用的铆钉合金有2014、2219、3003、5052、5056、7050合金，2219合金铆钉用于铆接高强度的内外结构，7050-T73合金铆钉用于铆接高强度抗腐蚀的结构。铆钉在铆接前都要经过硫酸液阳极氧化处理与重铬酸盐封孔。
铸造铝合金
在ARJ21支线客机制造中也用了一些铸造铝合金，虽然用量比变形铝合金少得多，但也是不可或缺的，如用356及A356合金铸造形状结构复杂、壁厚较薄与要求气密性的承受中等载荷的结构零件、仪器仪表附件、发动机零件、燃油泵壳体，它们是铝-硅-镁系合金，相当于中国的ZL101，它含6.5%~7.5%Si、0.25%~0.45%Mg；A356合金是356的改进型，不过它的杂质含量低与添加了微量晶粒细化元素，因而具有更高的力学性能。
近日，我国ARJ21新支线飞机从上海飞往成都，正式交付给成都航空公司，这是继11月2日C919大型客机总装下线后，我国航空工业又一重大突破 ——ARJ21新支线飞机是中国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线飞机业内人士表示，得益于技术的进步以及国家政策的 支持，我国民用飞机制造市场广阔，而铝作为航空器材制造最重要的金属材料之一将发挥举足轻重的作用，相关铝企也将明显受益。
ARJ21新支线飞机包括基本型、货运型和公务机型 等系列型号，座级78~90座，航程2225~3700公里，主要用于满足从中心城市向周边中小城市辐射型航线的使用要求。据悉，ARJ21交付后，根据 行业规定，新款的飞机必须通过运行合格审定，进行100小时的验证，对补充文件进行审查，证明符合民航局的标准后才能投用，预计交付3个月后将投放市场。
ARJ21飞机是我国民机产业第一个投入营运的具有完全自主知识产权的飞机，初步探索了一条“自主研制、国际合作、国际标准”的民机技术路线。 ARJ21按照“主制造商——供应商”国际通用的研制管理模式，组建了国外系统供应商的管理体系。系统研制由中方提出系统设计要求和技术指标，中方与国外供应商进行联合定义，国外供应商进行研发，中方进行监控、评审、审批和适航审定，中方最后完成飞机级系统集成和综合。
中国商飞公司董事长金壮龙表示，通过ARJ21-700飞机研制，我国走完了喷气支线客机设计、制造、试验、试飞全过程，掌握了失速、最小离地速度、颤振、自然结冰、起落架摆振等一大批关键试飞技术和新技术、新材料、新工艺，建立了民机产业体系，为C919国产大型客机项目顺利推进开辟了道路，创造了有利条件。
C919是中国拥有自主知识产权的中短程商用干线飞机，标准航程型设计航程为4075公里，增大航程型设计航程为5555公里，可满足航空公司对不同航线的运营需求。C919客机的发展目标是为民用航空市场提供安全、舒适、节能、环保、具有竞争力的中短程单通道商用运输机。在市场定位上，以国内为切入点，同时兼顾国外市场，提供多等级、多种航程的产品。
目前，C919大型客机国内外用户数量为21家，总订单数达到了517架。C919首架机计划于2016年首飞。根据预测，C919成功进入市场 后，总销量有望达到2000架次左右，中国无大型民用客机的时代也将成为历史。业内人士表示，ARJ21和C919的成功自研，不仅成为民机产业发展的历 史性转折，还将为与航空业密切相关的铝加工业带来巨大市场。
铝合金凭借密度小、强度适中、易加工成形、耐腐蚀性强，资源丰富、可回收性强等独特的优势，成为航空器制造的主要关键性结构材料。 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%。目前，应用在航空民机的铝合金材料主要有：铝合金铸件、铝合金锻件、大断面铝合金挤压型材、铝合金厚 板等。
据悉，ARJ21飞机的选材以铝合金为主，铝制零部件的质量占飞机净质量的75%，ARJ21飞机用的铝合金大体上与波音B777飞机的相同，选用 综合性能优秀的第四代高强耐损伤铝合金制造主体结构件;而C919的前机身、中机身、中后机身、机头与机翼的结构件则几乎全是用铝材制造的，C919的铝 制工作总质量占飞机总净质量的65%。
航空运输和通用航空服务需求的不断增长为飞机制造业发展创造了广阔的市场空间。预计未来10 年，全球将需要干线飞机1.2万架、支线飞机0.27万架、通用飞机1.83万架、直升机1.2万架，总价值约2万亿美元;同时，随着我国空域管理改革和 低空空域开放的推进，国内通用飞机、直升机和无人机市场巨大。
国际航空运输协会(IATA)调查报告中表示，再过20年中国将在飞机乘客数量方面超过美国成为全球最大的航空市场：2034年全球飞机乘客总数将 增长一倍，达到74亿人，在年均增速为5.2%的情况下，2034年中国将有11.9亿乘客，超过2014年7.58亿人;美国市场的飞机乘客数量将以平 均3.1%的速度增长，这能让乘客数量在2034年达到11.6亿人。与此同时，该协会预测，2029年中国就会成为世界第一名。
根据空客预测，未来20年，中国新增飞机总数为5363架，其中包括单通道飞机3567架、双通道飞机1477架、超大型飞机319架。
中国铝加工业经过多年的发展，已成为国际公认的铝材生产大国，目前，无论是铝合金熔炼设备、轧制设备、还是铝合金挤压设备以及精整设备，现代化的一 流铝加工设备之数量对全球各国而言是最多的，但由于基础研究以及高端技术的薄弱，航空航天工业所用的高端铝材方面还是短板。我国自1956年有了现代化的 铝加工业以来，所需航空铝合金厚板一直处于净进口状态。
在我国拥有自主知识产权的支线客机ARJ21-700与C919大型客机的用材中，铝合金零部件的质量占到飞机总质量的65%~75%。根据计划， 到 2018年，ARJ21支线客机、C919大飞机所用30%以上的铝合金材料将采用国产铝材，然而中国商飞上海飞机设计研究院副总工章骏日前在出席 “2015新材料国际发展趋势高层论坛”时表示，目前中国的大飞机C919上国产材料使用的比例只有5%~6%。中国大飞机对铝合金材料的需求增加了中国 铝加工企业航空民机铝合金研发和规模化生产的紧迫感。
日前，国家工信部原材料工业司、装备工业司联合在上海组织召开第一次“民机铝材上下游合作机制”工作会议。工业和信息化部原材料司司长周长益表示， 为推动民机铝材跨行业协同创新，工业和信息化部将牵头成立“民机铝材上下游合作机制”，并聚焦航空铝材研发、生产和应用关键环节，推进航空铝材完全自主供 应，建立自主创新的材料体系和装备技术体系，充分发挥合作机制作用，加大对重点牌号研制和平台建设支持，完善民机铝材应用引导政策和标准体系，鼓励国企民 企互为促进和军民融合。
全球第二大、亚洲最大的工业铝挤压产品研发制造商中国忠旺作为“民机铝材上下游合作机制”的成员之一参加了此次会议。据悉，作为民营铝企的领跑者， 中国忠旺早已开始了在航空航天用铝领域的探索和实践：2013年针对航空航天领域对铝型材的规格、特性及严格的质量要求，忠旺启动了“7075航空挤压棒 材”的研发项目;2015年，忠旺民机用7075合金薄壁型材结构件开发成功，满足了民用飞机设计制造的需求，为公司进入飞机制造领域打下基础;2015 年，忠旺还与沈阳航空航天大学、中航沈飞民用飞机有限责任公司三方联合创建了辽宁航空航天铝合金研发联合实验室等。忠旺集团现已可生产适用于飞机部件用的 高强度铝合金板材、棒材、管材以及不同断面的铝挤压产品。
此外，忠旺的天津铝压延材项目至今已筹备了五年之久，该项目第一期年设计产能为180万吨，包括两条生产线，目前第一条生产线的厂房建设及设备安装 已基本完成，现正进行最后阶段的设备调试。第一条生产线主要生产铝合金中厚板，包括航空航天、船舶、商用车及轨道车辆等领域使用的交通运输板材及化工容器 用板材等，投产后有望扭转国内高端铝板产品依赖进口的局面。
“民机铝材自主化的发展要求势必将大力推动国内高端铝材的进一步发展。”业内人士表示，“由于对技术的要求非常高，一些具备规模和实力基础的铝企将 率先受益，这些企业往往已经拥有世界上顶尖的现代化铝加工技术装备，也在加强研发力度，积极引入行业人才，加上国家政策的推动落实，国产航空铝材有望早日 实现"弯道超车"。
ARJ21客机用的铸造铝合金还有：413.0，360，355，A357，Tens-50，380，A380合金等。
