我国在国产大飞机C919上使用了铝锂合金材料，这是一次创新和尝试，科技人员克服了重重难关，最终取得了应用成功。
铝锂合金因其低密度、高比强度和比刚度等优异性能，值得对其工艺特性进行研究。以下是铝锂合金制造工艺的一些特殊要求：
熔炼铸造方面
- 熔炼环境要求高：锂的化学性质极为活泼，易与空气中的氧气和氮气发生反应，因此铝锂合金的熔炼通常需要在真空熔炼炉或在惰性气体保护的熔炼炉中进行。比如在真空感应熔炼炉中，真空度需严格控制，以防止锂的氧化和燃烧，确保合金成分的准确和稳定。
- 熔炼设备及材料特殊：一般采用高纯度的坩埚材料，如石墨坩埚，因其具有良好的耐高温性和化学稳定性，能减少与锂的反应。同时，熔炼设备需要具备精确的温度控制和搅拌功能，以保证合金成分的均匀性。
- 熔体精炼要求严格：铝锂合金熔炼时容易吸收气体产生气孔等缺陷，因此需要进行严格的精炼处理。常用的精炼方法包括惰性气体保护熔炼、真空熔炼、熔剂保护熔炼等。如采用C₂Cl₂与氩气旋转喷吹结合的两级复合精炼工艺，可有效降低合金中的气孔缺陷及夹杂物含量，提高合金的性能。
- 凝固成形工艺特殊：为获得细小均匀的组织和更好的性能，铝锂合金常采用一些特殊的凝固成形工艺，如喷射沉积法、粉末冶金法等。喷射沉积法是将铝锂合金熔体在高压惰性气体的作用下雾化成细小液滴，液滴在飞行过程中逐步降温凝固后沉积在旋转的底盘上形成连续致密的锭坯，能使凝固单元从厘米级精细到微米级，保证了锭坯的成分均匀和性能稳定。
轧制工艺方面
- 轧制温度控制严格：铝锂合金对轧制温度的要求更为严格，通常轧制温度较低。这是因为温度过高会导致合金的晶粒长大，影响材料的性能。在热轧过程中，需要根据合金的特点精确控制加热温度和道次变形率等工艺参数。
- 变形量合理控制：由于铝锂合金的强度较高，塑性相对较差，在轧制过程中需要合理控制变形量。一般来说，冷轧变形量不宜过大，以避免产生裂纹等缺陷。同时，轧制过程中可能需要进行中间退火，以消除加工硬化，保证材料的塑性。
- 轧制工艺优化：采用一些特殊的轧制工艺，如“高温-低温交替轧制”工艺，可以解决合金成分近临界饱和固溶度的铝锂合金热变形原始晶界残留问题，提高合金的高向塑性，实现大厚规格超厚板的生产。
热处理工艺方面
- 热处理制度精确：热处理对铝锂合金的性能发挥至关重要，需要精确控制热处理的温度、时间等参数。通常采用固溶处理和时效处理相结合的工艺，以提高合金的强度和韧性。例如，对于某些铝锂合金，固溶处理温度一般在450℃-550℃之间，保温时间根据合金成分和厚度等因素确定；时效处理则分为单级时效和双级时效，单级时效温度一般在120℃-190℃之间，保温20h-50h不等，双级时效则是先低温时效，再高温短时间保温。
- 预变形处理的应用：在固溶处理后、人工时效前进行适当冷变形，可以产生加工硬化效应，增加T相形核点，促使T相弥散均匀析出，从而提高合金的强度和韧性。预变形量一般控制在一定范围内，以达到最佳的强韧化效果。
成形与连接工艺方面
- 加工工艺要求高：铝锂合金的成形和连接工艺难度较大。在成形过程中，如采用超塑成形工艺，需要严格控制温度、应变速率等参数，以确保合金具有良好的超塑性。而在连接过程中，铝锂合金的焊接性能相对较差，容易出现焊接裂纹、气孔等缺陷，因此需要采用更先进的焊接技术，如搅拌摩擦焊、激光焊接等，并严格控制焊接参数和焊后热处理等工艺措施。
- 模具材料选择严格：在热挤压等成形工艺中，模具材料的选择至关重要。由于铝锂合金的强度和硬度较高，对模具的磨损较大，因此需要选择具有高硬度、高耐磨性和良好热稳定性的模具材料，同时还需要对模具进行特殊的表面处理和合理的冷却设计。
防护与维护方面
- 防护措施严格：铝锂合金制品在使用过程中需要采取严格的防护措施。由于锂元素的存在，铝锂合金更容易受到环境因素的影响而发生腐蚀等损伤，因此需要采用特殊的表面处理、涂层保护等方法，提高其耐腐蚀性和抗环境损伤能力。
- 维护要求高：在飞机制造中，铝锂合金部件的维护要求较高，需要定期进行检查和维护，以确保其性能和安全性。这包括对部件的外观检查、无损检测等，及时发现和处理可能出现的缺陷和问题。
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