Aluminiumslegering for rakettdrivstoff
Strukturelle materialer er nært knyttet til en serie spørsmål som rakettkroppsstrukturdesign, produksjon og prosesseringsteknologi, materialforberedelsesteknologi og økonomi, og er nøkkelen til å bestemme rakettens startkvalitet og nyttelastkapasitet. I henhold til utviklingsprosessen til materialsystemet, kan utviklingsprosessen for rakettdrivstofftankmaterialer deles inn i fire generasjoner. Den første generasjonen er 5-serie aluminiumslegeringer, det vil si al-MG-legeringer. Representative legeringer er 5A06 og 5A03 -legeringer. De ble brukt til å produsere P-2-rakettdrivstofftankstrukturer på slutten av 1950-tallet og brukes fortsatt i dag. 5A06-legeringer som inneholder 5,8% mg til 6,8% mg, 5A03 er en al-MG-MN-Si-legering. Den andre generasjonen er al-CU-baserte 2-serie legeringer. Lagringstankene i Kinas lange mars-serie med lanseringskjøretøyer er laget av 2A14-legeringer, som er en al-Cu-MG-MN-Si-legering. Fra 1970-tallet til i dag begynte Kina å bruke 2219 legering av lagringstank, som er en al-Cu-MN-V-ZR-Ti-legering, er mye brukt i produksjonen av forskjellige lagringstanker for kjøretøy. Samtidig er det også mye brukt i strukturen til våpenlansering av lavtemperatur drivstofftanker, som er en legering med utmerket ytelse med utmerket lav temperatur og omfattende ytelse.
Aluminiumslegering for hyttestruktur
Siden utviklingen av lanseringskjøretøyer i Kina på 1960 -tallet til nå, domineres aluminiumslegeringene for kabinstrukturen til lanseringskjøretøy hytte strukturelle aluminiumslegeringer (7055 legering og 7085 legering), de er mye brukt på grunn av sine høye styrkeegenskaper, lave Slukende følsomhet og hakkfølsomhet. 7055 er en al-Zn-Mg-Cu-Zr-legering, og 7085 er også en al-Zn-Mg-Cu-Zr-legering, men dets urenhet Fe og Si-innholdet er veldig lavt, og Zn-innholdet er høyt på 7,0% ~ 8,0%. Tredje generasjons al-Li-legeringer representert av 2A97, 1460 osv. Er blitt brukt i utenlandske luftfartsindustrier på grunn av deres høye styrke, høye modul og høy forlengelse.
Partikkelforsterkede aluminiumsmatrikskompositter har fordelene med høy modul og høy styrke, og kan brukes til å erstatte 7A09-legeringer for å produsere semi-monokokkhytte-strengere. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Harbin Institute of Technology, Shanghai Jiaotong University, etc. har gjort mye arbeid i forskning og utarbeidelse av partikkelforsterket aluminiumsmatrikskompositter, med bemerkelsesverdige prestasjoner.
Al-li-legeringer brukt i utenlandsk romfart
Den mest vellykkede anvendelsen på utenlandske luftfartskjøretøyer er Weldalite Al-Li-legeringen utviklet av Constellium og Quebec RDC, inkludert 2195, 2196, 2098, 2198 og 2050-legeringen. 2195 Legering: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, som er den første Al-Li-legeringen som lykkes med å bli kommersialisert for fremstilling av lavtemperatur drivstofflagringstanker for rakettoppskytninger. 2196 Legering: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, lav tetthet, høy styrke, høy bruddseighet, opprinnelig utviklet for Hubble Solar Panel-rammeprofiler, nå for det meste brukt til ekstruderende flyprofiler. 2098 Legering: AL-3.5 Cu-1.1Li-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, opprinnelig utviklet for fremstilling av HSCT-flykropp, på grunn av sin høye utmattingsstyrke, brukes den nå i F16 Fighter Fuselage and Spacecraft Falcon Launch Fuel Tank . 2198 Legering: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, brukt til rullende kommersielt flyark. 2050 legering: AL-3.5CU-1.0LI-0.4MG- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, brukt til å produsere tykke plater for å erstatte 7050-T7451 legeringstykke plater for fremstilling av kommersielle flystrukturer eller rakettoppskyting av komponenter. Sammenlignet med 2195 -legeringen, er Cu+Mn -innholdet i 2050 -legeringen relativt lav for å redusere den slukende følsomheten og opprettholde de høye mekaniske egenskapene til den tykke platen, den spesifikke styrken er 4% høyere, den spesifikke modulen er 9% høyere, Og bruddet seighet økes med høy stress korrosjonssprekkermotstand og vekstmotstand med høy utmattethet, samt stabilitet med høy temperatur.
Kinas forskning på å smi ringer brukt i rakettstrukturer
Kinas produksjonsbase i oppskytningsbilen ligger i Tianjin Economic and Technological Development Zone. Det er sammensatt av et rakettforsknings- og produksjonsområde, et Aerospace Technology Application Industry -område og et hjelpeområde. Den integrerer rakettdeler produksjon, komponentmontering, sluttmonteringstesting.
Lagringstanken for rakettdrivende middel dannes ved å koble sylindere med en lengde på 2 til 5m. Lagringstankene er laget av aluminiumslegering, så de må kobles til og styrkes med aluminiumslegeringsringer. I tillegg trenger kontakter, overgangsringer, overgangsrammer og andre deler av romfartøyet som lanseringskjøretøy og romstasjoner også å bruke tilkoblingsrammer, så smiing ringer er en veldig kritisk type tilkobling og strukturelle deler. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., og Northwest Aluminum Co., Ltd. har gjort mye arbeid innen forskning og utvikling, produksjon og prosessering av smiingringer.
I 2007 overvant Southwest aluminium tekniske vanskeligheter som støping i stor skala, smiing av billetåpning, ringrulling og kald deformasjon, og utviklet en aluminiumslegerings smiedring med en diameter på 5m. Den opprinnelige kjernen Feling-teknologien fylte det innenlandske gapet og ble vellykket brukt på lang mars-5B. I 2015 utviklet Southwest Aluminium den første super-store aluminiumslegerings-smiingringen med en diameter på 9m, og satte verdensrekord. I 2016 erobret Southwest Aluminium vellykket en rekke viktige kjerneteknologier som rullende forming og varmebehandling, og utviklet en super-stor aluminiumslegering for smiing av en diameter på 10m, som satte en ny verdensrekord og løste et viktig nøkkel teknisk problem for utvikling av Kinas tunge lanseringskjøretøy.
Redigert av May Jiang fra Mat Aluminium
Post Time: DEC-01-2023
