Aluminium legering voor raketbrandstoftank
Structurele materialen zijn nauw verwant aan een reeks kwesties zoals ontwerp van raket lichaamsstructuurontwerp, productie- en verwerkingstechnologie, materiaalbereidingstechnologie en economie, en zijn de sleutel tot het bepalen van de startkwaliteit en de laadcapaciteit van de raket. Volgens het ontwikkelingsproces van het materiaalsysteem kan het ontwikkelingsproces van raketbrandstoftankmaterialen in vier generaties worden verdeeld. De eerste generatie is aluminiumlegeringen van 5-serie, dat wil zeggen AL-MG-legeringen. De representatieve legeringen zijn 5A06- en 5A03 -legeringen. Ze werden gebruikt om P-2 raketbrandstoftankstructuren te produceren in de late jaren 1950 en worden nog steeds gebruikt. 5A06 legeringen met 5,8% mg tot 6,8% mg, 5A03 is een Al-MG-MN-Si-legering. De tweede generatie is op AL-CU gebaseerde 2-serie legeringen. De opslagtanks van China's lange mars-serie lanceervoertuigen zijn gemaakt van 2A14-legeringen, een al-Cu-MG-MN-Si-legering. Van de jaren zeventig tot heden begon China de opslagtank van 2219 legeringsfabrikanten te gebruiken, een al-Cu-MN-V-ZR-Ti-legering, wordt veel gebruikt bij de productie van verschillende opslagtanks voor lanceringsvoertuig. Tegelijkertijd wordt het ook op grote schaal gebruikt in de structuur van wapenlancering lage temperatuur brandstoftanks, een legering met uitstekende prestaties met lage temperatuur en uitgebreide prestaties.
Aluminiumlegering voor cabinestructuur
Sinds de ontwikkeling van lanceervoertuigen in China in de jaren zestig tot nu toe, worden de aluminiumlegeringen voor de cabinestructuur van lanceervoertuigen gedomineerd door de eerste generatie en de tweede generatie legeringen vertegenwoordigd door 2A12 en 7A09, terwijl het buitenland de vierde generatie is ingegaan van de vierde generatie van Cabinestructurele aluminiumlegeringen (7055 legering en 7085 legering), ze worden veel gebruikt vanwege hun hoge sterkte -eigenschappen, lage blusgevoeligheid en Notch gevoeligheid. 7055 is een Al-Zn-Mg-Cu-Zr-legering en 7085 is ook een Al-Zn-Mg-Cu-Zr-legering, maar de onzuiverheid Fe- en Si-inhoud is erg laag en het Zn-gehalte is hoog op 7,0% ~ 8,0%. De derde generatie Al-LI-legeringen vertegenwoordigd door 2A97, 1460, enz. Zijn toegepast in buitenlandse ruimtevaartindustrie vanwege hun hoge sterkte, hoge modulus en hoge verlenging.
Deeltjesversterkte aluminiummatrixcomposieten hebben de voordelen van hoge modulus en hoge sterkte en kunnen worden gebruikt om 7A09-legeringen te vervangen om semi-monocoque cabine stringers te produceren. Het Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Harbin Institute of Technology, Shanghai Jiaotong University, enz. Hebben veel werk verricht in het onderzoek en de voorbereiding van deeltjesversterkte aluminiummatrixcomposieten, met opmerkelijke prestaties.
Al-LI-legeringen die worden gebruikt in buitenlandse ruimtevaart
De meest succesvolle applicatie op buitenlandse ruimtevaartvoertuigen is de Weldalite al-LI-legering ontwikkeld door Constellium en de Quebec RDC, waaronder 2195, 2196, 2098, 2198 en 2050 legering. 2195 Legering: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, de eerste Al-LI-legering die met succes wordt gecommercialiseerd voor de productie van brandstofopslagtanks met lage temperatuur voor raketlanceringen. 2196 Legering: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, lage dichtheid, hoge sterkte, hoge fractuurstuwheid, oorspronkelijk ontwikkeld voor hubble zonnepaneelprofielen, nu meestal gebruikt voor het extruderen van vliegtuigprofielen. 2098 Legering: AL-3.5 CU-1.1LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, oorspronkelijk ontwikkeld voor de vervaardiging van HSCT-romp, vanwege de hoge vermoeidheidssterkte, wordt het nu gebruikt in F16 Fighter Fuselage en Spacecraft Launch Fuel Tank . 2198 Legering: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, gebruikt voor rollend commercieel vliegtuigblad. 2050 Legering: AL-3.5CU-1.0LI-0.4MG- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, gebruikt om dikke platen te produceren ter vervanging van 7050-T7451-legering dikke platen voor de productie van commerciële vliegtuigstructuren of raketlanceringscomponenten. Vergeleken met de 2195 -legering is het Cu+Mn -gehalte van de 2050 -legering relatief laag om de blusgevoeligheid te verminderen en de hoge mechanische eigenschappen van de dikke plaat te behouden, de specifieke sterkte is 4% hoger, de specifieke modulus is 9% hoger, En de breuktaaiheid wordt verhoogd met hoge stresscorrosie -scheurweerstand en hoge vermoeidheidsscheurgroeiweerstand, evenals stabiliteit met hoge temperatuur.
China's onderzoek naar smeedringen die worden gebruikt in raketstructuren
De productiebasis van China's Lanceervoertuig bevindt zich in de economische en technologische ontwikkelingszone van Tianjin. Het bestaat uit een raketonderzoeks- en productiegebied, een gebiedsgebied voor het appliceren van de ruimtevaarttechnologie en een hulpgebied. Het integreert de productie van raketonderdelen, componentassemblage, definitieve assemblagetests.
De opslagtank van de raket drijfgas wordt gevormd door cilinders te verbinden met een lengte van 2m tot 5 m. De opslagtanks zijn gemaakt van aluminiumlegering, dus ze moeten worden verbonden en versterkt met het smeden van aluminiumlegering. Bovendien moeten connectoren, overgangsringen, overgangsframes en andere delen van ruimtevaartuigen, zoals lanceervoertuigen en ruimtestations, ook verbindende smeedringen gebruiken, dus smeedringen zijn een zeer kritisch type verbindende en structurele onderdelen. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. en Northwest Aluminum Co., Ltd. hebben veel werk verricht in het onderzoek en de ontwikkeling, productie en verwerking van smeedringen.
In 2007 overwon het zuidwesten aluminium technische problemen zoals grootschalige gietstukken, het smeden van biljetopening, ringrollen en koude vervorming, en ontwikkelde een aluminiumlegeringsring met een diameter van 5 m. De originele kernforging-technologie vulde de binnenlandse leemte en werd met succes toegepast op lange maart-5b. In 2015 ontwikkelde Southwest-aluminium de eerste super-grote aluminiumlegering totale smeedring met een diameter van 9 m, met een wereldrecord. In 2016 veroverde Southwest-aluminium met succes een aantal belangrijke kerntechnologieën, zoals rollende vorming en warmtebehandeling, en ontwikkelde een super-groot aluminium legeringsring met een diameter van 10 m, die een nieuw wereldrecord vestigde en een belangrijk belangrijk technisch probleem oploste voor de ontwikkeling van het zware lanceervoertuig van China.
Bewerkt door May Jiang van Mat Aluminium
Posttijd: dec-01-2023
