Aluminijska legura za spremnik raketnog goriva
Strukturni materijali usko su povezani s nizom pitanja kao što su konstrukcija tijela rakete, tehnologija proizvodnje i obrade, tehnologija pripreme materijala i ekonomičnost, te su ključni za određivanje kvalitete polijetanja rakete i nosivosti. Prema procesu razvoja materijala sustava, proces razvoja materijala spremnika za raketno gorivo može se podijeliti u četiri generacije. Prva generacija su aluminijske legure serije 5, odnosno Al-Mg legure. Reprezentativne legure su legure 5A06 i 5A03. Korišteni su za proizvodnju struktura spremnika raketnog goriva P-2 u kasnim 1950-ima i koriste se i danas. 5A06 legure koje sadrže 5,8% Mg do 6,8% Mg, 5A03 je legura Al-Mg-Mn-Si. Druga generacija su legure 2 serije na bazi Al-Cu. Spremnici kineske serije raketa za lansiranje Long March izrađeni su od legura 2A14, koje su legura Al-Cu-Mg-Mn-Si. od 1970-ih do danas, Kina je počela koristiti spremnik za proizvodnju legure 2219, koji je legura Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, naširoko se koristi u proizvodnji različitih spremnika za pohranu lansirnih vozila. U isto vrijeme, također se naširoko koristi u strukturi niskotemperaturnih spremnika goriva za lansiranje oružja, što je legura s izvrsnim performansama na niskim temperaturama i sveobuhvatnim performansama.
Aluminijska legura za konstrukciju kabine
Od razvoja lansirnih vozila u Kini 1960-ih do danas, aluminijskim legurama za strukturu kabine lansirnih vozila dominiraju legura prve generacije i legure druge generacije koje predstavljaju 2A12 i 7A09, dok su strane zemlje ušle u četvrtu generaciju lansirnih vozila. aluminijske legure kabine (legura 7055 i legura 7085), naširoko se koriste zbog svojih visoka svojstva čvrstoće, niska osjetljivost na kaljenje i osjetljivost na zareze. 7055 je legura Al-Zn-Mg-Cu-Zr, a 7085 je također legura Al-Zn-Mg-Cu-Zr, ali njen sadržaj nečistoća Fe i Si je vrlo nizak, a sadržaj Zn je visok sa 7,0% ~8,0%. Al-Li legure treće generacije predstavljene s 2A97, 1460, itd. primijenjene su u inozemnoj zrakoplovnoj industriji zbog svoje velike čvrstoće, visokog modula i velikog istezanja.
Kompoziti s aluminijskom matricom ojačani česticama imaju prednosti visokog modula i visoke čvrstoće i mogu se koristiti za zamjenu legura 7A09 za proizvodnju polu-monokok kabinskih stringera. Institut za istraživanje metala, Kineska akademija znanosti, Tehnološki institut u Harbinu, Sveučilište Jiaotong u Šangaju, itd. obavili su mnogo posla u istraživanju i pripremi aluminijskih matričnih kompozita ojačanih česticama, s izvanrednim postignućima.
Al-Li legure koje se koriste u inozemnom zrakoplovstvu
Najuspješnija primjena na stranim zrakoplovnim vozilima je legura Weldalite Al-Li koju su razvili Constellium i Quebec RDC, uključujući leguru 2195, 2196, 2098, 2198 i 2050. 2195 legura: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, koja je prva Al-Li legura koja je uspješno komercijalizirana za proizvodnju niskotemperaturnih spremnika goriva za lansiranje raketa. 2196 legura: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, niske gustoće, visoke čvrstoće, visoke otpornosti na lom, izvorno razvijena za Hubble profile okvira solarnih panela, sada se uglavnom koristi za ekstrudiranje profila zrakoplova. 2098 legura: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, izvorno razvijena za proizvodnju HSCT trupa, zbog svoje visoke otpornosti na zamor, sada se koristi u trupu F16 lovaca i spremniku goriva za lansiranje svemirske letjelice Falcon . 2198 legura: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, koristi se za valjanje limova za komercijalne zrakoplove. 2050 legura: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, koristi se za proizvodnju debelih ploča za zamjenu debelih ploča od legure 7050-T7451 za proizvodnju konstrukcija komercijalnih zrakoplova ili komponenti za lansiranje raketa. U usporedbi s legurom 2195, sadržaj Cu+Mn legure 2050 je relativno nizak kako bi se smanjila osjetljivost na kaljenje i održala visoka mehanička svojstva debele ploče, specifična čvrstoća je 4% veća, specifični modul je 9% veći, a žilavost loma je povećana uz visoku otpornost na pucanje od korozije pod naprezanjem i visoku otpornost na rast pukotina od zamora, kao i visoku temperaturnu stabilnost.
Kinesko istraživanje o kovanju prstenova koji se koriste u raketnim strukturama
Kineska baza za proizvodnju lansirnih vozila nalazi se u zoni gospodarskog i tehnološkog razvoja Tianjina. Sastoji se od područja za istraživanje i proizvodnju raketa, područja za industriju primjene zrakoplovne tehnologije i pomoćnog područja za podršku. Integrira proizvodnju dijelova rakete, montažu komponenti, testiranje završne montaže.
Spremnik raketnog goriva formiran je spajanjem cilindara duljine od 2 do 5 m. Spremnici su izrađeni od aluminijske legure, pa ih je potrebno spojiti i ojačati ukovnim prstenima od aluminijske legure. Osim toga, konektori, prijelazni prstenovi, prijelazni okviri i drugi dijelovi svemirskih letjelica kao što su lansirna vozila i svemirske stanice također trebaju koristiti spojne prstenove za kovanje, tako da su prstenovi za kovanje vrlo kritična vrsta spojnih i strukturnih dijelova. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. i Northwest Aluminium Co., Ltd. obavili su puno posla u istraživanju i razvoju, proizvodnji i obradi kovanih prstenova.
Godine 2007. Southwest Aluminium prevladao je tehničke poteškoće poput lijevanja velikih razmjera, otvaranja gredica za kovanje, valjanja prstena i hladne deformacije, te je razvio prsten za kovanje od aluminijske legure promjera 5 m. Izvorna tehnologija kovanja jezgre popunila je domaću prazninu i uspješno je primijenjena na Long March-5B. U 2015. Southwest Aluminium razvio je prvi super veliki prsten za kovanje od aluminijske legure promjera 9 m, čime je postavio svjetski rekord. U 2016. Southwest Aluminium uspješno je osvojio niz ključnih ključnih tehnologija kao što su valjanje i toplinska obrada, te je razvio super-veliki prsten za kovanje od aluminijske legure promjera 10 m, koji je postavio novi svjetski rekord i riješio veliki ključni tehnički problem za razvoj kineske teške nosive rakete.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminiuma
Vrijeme objave: 1. prosinca 2023
