Aliaj de aluminiu pentru rezervor de combustibil rachetă
Materialele structurale sunt strâns legate de o serie de probleme precum proiectarea structurii corpului rachetelor, tehnologia de fabricație și prelucrare, tehnologia de pregătire a materialelor și economie și sunt cheia pentru determinarea calității de decolare a rachetei și a capacității de sarcină utilă. Conform procesului de dezvoltare al sistemului material, procesul de dezvoltare a materialelor cu rezervor de combustibil poate fi împărțit în patru generații. Prima generație este aliajele din aluminiu din seria 5, adică aliaje al-MG. Aliajele reprezentative sunt aliaje 5A06 și 5A03. Au fost folosite pentru fabricarea structurilor rezervorului de combustibil P-2 la sfârșitul anilor '50 și sunt încă folosite astăzi. 5A06 aliaje care conțin 5,8% mg până la 6,8% mg, 5A03 este un aliaj Al-MG-MN-SI. A doua generație este aliajele din seria 2 bazate pe AL-CU. Rezervoarele de depozitare din seria de vehicule de lansare din martie din China sunt confecționate din 2A14 aliaje, care sunt un aliaj Al-CU-MG-MN-SI. Din anii ’70 până în prezent, China a început să folosească 2219 rezervor de fabricație de aliaje, care este un aliaj Al-MN-V-ZR-TI, este utilizat pe scară largă la fabricarea diferitelor rezervoare de depozitare a vehiculelor de lansare. În același timp, este utilizat și pe scară largă în structura lansării armelor de rezervoare de combustibil la temperaturi scăzute, care este un aliaj cu performanță excelentă la temperatură scăzută și performanță cuprinzătoare.
Aliaj de aluminiu pentru structura cabinei
De la dezvoltarea vehiculelor de lansare în China în anii '60 până acum, aliajele de aluminiu pentru structura cabinei vehiculelor de lansare sunt dominate de prima generație și de aliajele din a doua generație reprezentate de 2A12 și 7A09, în timp ce țările străine au intrat în a patra generație a generației de generație a a patra generație Aliaje structurale din aluminiu structural (7055 aliaj și aliaj 7085), sunt utilizate pe scară largă datorită proprietăților lor de rezistență ridicată, a stingerii scăzute Sensibilitate și sensibilitate la crestătură. 7055 este un aliaj Al-Zn-MG-Cu-Zr, iar 7085 este, de asemenea, un aliaj Al-Zn-MG-Cu-Zr, dar conținutul său de impuritate Fe și Si este foarte scăzut, iar conținutul de Zn este ridicat la 7,0% ~ 8,0%. Aliajele Al-Li de a treia generație reprezentate de 2a97, 1460, etc. au fost aplicate în industriile aerospațiale străine datorită rezistenței lor ridicate, modulului ridicat și alungirii ridicate.
Compozițiile matriceale din aluminiu consolidate cu particule au avantajele modulului ridicat și al rezistenței ridicate și pot fi utilizate pentru a înlocui 7A09 aliaje pentru fabricarea unor șirii de cabină semi-monocoque. Institutul de Cercetări Metalice, Academia Chineză de Științe, Institutul de Tehnologie Harbin, Universitatea Shanghai Jiaotong, etc. au depus multe lucrări în cercetarea și pregătirea compozitelor matrice din aluminiu consolidate cu particule, cu realizări remarcabile.
Aliaje al-Li utilizate în aerospațial străin
Cea mai de succes aplicație pe vehiculele aerospațiale străine este aliajul Weldalite al-Li dezvoltat de Constellium și Quebec RDC, inclusiv 2195, 2196, 2098, 2198 și 2050. 2195 Aliaj: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, care este primul aliaj Al-LI care a fost comercializat cu succes pentru fabricarea de rezervoare de depozitare a combustibilului la temperaturi scăzute pentru lansări de rachete. 2196 Aliaj: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, densitate mică, rezistență ridicată, duritate mare a fracturilor, dezvoltat inițial pentru profiluri de cadru solar Hubble, acum utilizate mai ales pentru extrudarea profilurilor aeronavelor. 2098 Aliaj: AL-3.5 Cu-1.1li-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, dezvoltat inițial pentru fabricarea fuselajului HSCT, datorită rezistenței sale ridicate de oboseală, este acum utilizat în F16 Fighter Fuselaj și în rezervorul de combustibil Falcon Falcon F16 Fighter Fighter For . 2198 Aliaj: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, utilizat pentru rularea foii de avioane comerciale. 2050 Aliaj: AL-3.5CU-1.0LI-0,4MG- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, utilizat pentru a produce plăci groase pentru a înlocui plăcile groase de aliaj 7050-T7451 pentru fabricarea de structuri de aeronave comerciale sau componente de lansare a rachetelor. În comparație cu aliajul 2195, conținutul de Cu+Mn din aliajul 2050 este relativ scăzut pentru a reduce sensibilitatea de stingere și pentru a menține proprietățile mecanice ridicate ale plăcii groase, rezistența specifică este cu 4% mai mare, modulul specific este cu 9% mai mare, Și rezistența la fractură este crescută odată cu rezistența la fisurarea coroziunii la stres și o rezistență ridicată la creșterea fisurilor de oboseală, precum și o stabilitate ridicată a temperaturii.
Cercetările Chinei privind forjarea inelelor utilizate în structurile de rachetă
Baza de fabricație a vehiculelor de lansare din China este situată în zona de dezvoltare economică și tehnologică Tianjin. Este compus dintr -o zonă de cercetare și producție a rachetelor, o zonă de industrie a aplicațiilor tehnologice aerospațiale și o zonă de sprijin auxiliar. Integrează producția de piese de rachetă, ansamblul componentelor, testarea finală a asamblării.
Rezervorul de depozitare a propulsorului de rachetă este format prin conectarea buteliilor cu o lungime de 2m până la 5m. Rezervoarele de depozitare sunt confecționate din aliaj de aluminiu, astfel încât acestea trebuie să fie conectate și consolidate cu inele de forjare a aliajului de aluminiu. În plus, conectorii, inelele de tranziție, cadrele de tranziție și alte părți ale navei spațiale, cum ar fi vehiculele de lansare și stațiile spațiale, trebuie să utilizeze, de asemenea, conectarea inelelor de forjare, astfel încât inelele de forjare sunt un tip foarte critic de piese de conectare și structurale. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. și Northwest Aluminum Co., Ltd. au făcut multe lucrări în cercetarea și dezvoltarea, fabricarea și procesarea inelelor de forjare.
În 2007, Southwest Aluminum a depășit dificultăți tehnice, cum ar fi turnarea pe scară largă, forjarea deschiderii billet-ului, rularea inelelor și deformarea la rece și a dezvoltat un inel de forjare din aliaj de aluminiu cu un diametru de 5m. Tehnologia originală de forjare de bază a umplut decalajul intern și a fost aplicată cu succes la lunga martie-5B. În 2015, Southwest Aluminum a dezvoltat primul inel de forjare general super-mare din aluminiu cu un diametru de 9 m, stabilind un record mondial. În 2016, Southwest Aluminum a cucerit cu succes o serie de tehnologii cheie de bază, cum ar fi formarea rulantă și tratamentul termic, și a dezvoltat un inel de forjare super-mare din aliaj de aluminiu cu un diametru de 10m, care a stabilit un nou record mondial și a rezolvat o problemă principală cheie tehnică cheie Pentru dezvoltarea vehiculului de lansare greoi din China.
Editat de mai Jiang de la Mat Aluminum
Timpul post: 01-2023 DEC
