Hliníková zliatina pre raketovú palivovú nádrž
Konštrukčné materiály úzko súvisia s radom problémov, ako je konštrukcia tela rakety, technológia výroby a spracovania, technológia prípravy materiálu a ekonomika, a sú kľúčom k určeniu kvality vzletu a nosnosti rakety. Podľa procesu vývoja materiálového systému možno proces vývoja materiálov palivových nádrží rakiet rozdeliť do štyroch generácií. Prvou generáciou sú hliníkové zliatiny radu 5, teda zliatiny Al-Mg. Reprezentatívne zliatiny sú zliatiny 5A06 a 5A03. Koncom 50. rokov sa z nich vyrábali konštrukcie palivových nádrží rakety P-2 a používajú sa dodnes. zliatiny 5A06 obsahujúce 5,8 % Mg až 6,8 % Mg, 5A03 je zliatina Al-Mg-Mn-Si. Druhou generáciou sú zliatiny radu 2 na báze Al-Cu. Zásobné nádrže čínskej série nosných rakiet Long March sú vyrobené zo zliatin 2A14, ktoré sú zliatinou Al-Cu-Mg-Mn-Si. od 70. rokov 20. storočia až po súčasnosť Čína začala používať skladovaciu nádrž na výrobu zliatiny 2219, čo je zliatina Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, ktorá sa široko používa pri výrobe rôznych skladovacích nádrží nosných rakiet. Zároveň je tiež široko používaný v štruktúre nízkoteplotných palivových nádrží na odpaľovanie zbraní, čo je zliatina s vynikajúcim výkonom pri nízkych teplotách a komplexným výkonom.
Hliníková zliatina pre konštrukciu kabíny
Od vývoja nosných rakiet v Číne v 60. rokoch až doteraz dominujú zliatinám hliníka pre konštrukciu kabíny nosných rakiet prvá generácia a zliatiny druhej generácie reprezentované 2A12 a 7A09, zatiaľ čo zahraničie vstúpilo do štvrtej generácie nosných rakiet. kabínové konštrukčné hliníkové zliatiny (zliatina 7055 a zliatina 7085), sú široko používané kvôli ich vysokej pevnosti, nízkej citlivosti na kalenie a vrubovej citlivosti. 7055 je zliatina Al-Zn-Mg-Cu-Zr a 7085 je tiež zliatina Al-Zn-Mg-Cu-Zr, ale obsah nečistôt Fe a Si je veľmi nízky a obsah Zn je vysoký 7,0 %. ~8,0 %. Zliatiny Al-Li tretej generácie reprezentované 2A97, 1460 atď. boli použité v zahraničnom leteckom priemysle kvôli ich vysokej pevnosti, vysokému modulu a vysokému predĺženiu.
Kompozity s hliníkovou matricou vystužené časticami majú výhody vysokého modulu a vysokej pevnosti a môžu sa použiť ako náhrada zliatin 7A09 na výrobu polomonokokových výstuh kabíny. Inštitút pre výskum kovov, Čínska akadémia vied, Harbinský technologický inštitút, Shanghai Jiaotong University atď. vykonali veľa práce pri výskume a príprave časticami vystužených hliníkových matricových kompozitov s pozoruhodnými úspechmi.
Zliatiny Al-Li používané v zahraničnom letectve
Najúspešnejšou aplikáciou na zahraničných leteckých dopravných prostriedkoch je zliatina Weldalite Al-Li vyvinutá spoločnosťami Constellium a Quebec RDC, vrátane zliatiny 2195, 2196, 2098, 2198 a 2050. Zliatina 2195: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, čo je prvá zliatina Al-Li, ktorá bola úspešne komercializovaná na výrobu nízkoteplotných zásobníkov paliva pre štarty rakiet. Zliatina 2196: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, nízka hustota, vysoká pevnosť, vysoká lomová húževnatosť, pôvodne vyvinutá pre profily rámov solárnych panelov Hubble, teraz sa väčšinou používa na vytláčanie profilov lietadiel. Zliatina 2098: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, pôvodne vyvinutá na výrobu trupu HSCT, pre svoju vysokú únavovú pevnosť sa teraz používa v trupe stíhačky F16 a štartovacej palivovej nádrži kozmickej lode Falcon . Zliatina 2198: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, používaná na valcovanie plechov komerčných lietadiel. Zliatina 2050: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, používaná na výrobu hrubých platní, ktoré nahradia hrubé platne zliatiny 7050-T7451 na výrobu konštrukcií komerčných lietadiel alebo komponentov na odpaľovanie rakiet. V porovnaní so zliatinou 2195 je obsah Cu+Mn v zliatine 2050 relatívne nízky, aby sa znížila citlivosť kalenia a zachovali sa vysoké mechanické vlastnosti hrubého plechu, špecifická pevnosť je o 4% vyššia, špecifický modul je o 9% vyšší, a lomová húževnatosť sa zvyšuje s vysokou odolnosťou proti koróznemu praskaniu a vysokou odolnosťou proti rastu únavových trhlín, ako aj vysokou teplotnou stabilitou.
Čínsky výskum kovania prstencov používaných v raketových štruktúrach
Výrobná základňa čínskych nosných rakiet sa nachádza v zóne hospodárskeho a technologického rozvoja Tianjin. Pozostáva z oblasti výskumu a výroby rakiet, priemyselnej oblasti aplikácie leteckých technológií a pomocnej podpornej oblasti. Integruje výrobu častí rakiet, montáž komponentov, testovanie finálnej montáže.
Zásobník raketového paliva je tvorený spojovacími valcami s dĺžkou 2 až 5 m. Zásobníky sú vyrobené z hliníkovej zliatiny, preto je potrebné ich spojiť a vystužiť kovacími krúžkami z hliníkovej zliatiny. Okrem toho konektory, prechodové krúžky, prechodové rámy a ďalšie časti kozmických lodí, ako sú nosné rakety a vesmírne stanice, musia tiež používať spojovacie kovacie krúžky, takže kovacie krúžky sú veľmi kritickým typom spojovacích a konštrukčných častí. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. a Northwest Aluminium Co., Ltd. vykonali veľa práce v oblasti výskumu a vývoja, výroby a spracovania kovacích krúžkov.
V roku 2007 spoločnosť Southwest Aluminium prekonala technické ťažkosti, ako je odlievanie vo veľkom meradle, otváranie predvalkov kovania, valcovanie krúžkov a deformáciu za studena, a vyvinula kovací krúžok z hliníkovej zliatiny s priemerom 5 m. Pôvodná technológia kovania jadra vyplnila domácu medzeru a bola úspešne aplikovaná na Long March-5B. V roku 2015 spoločnosť Southwest Aluminium vyvinula prvý super veľký kovací krúžok z hliníkovej zliatiny s priemerom 9 m, čím vytvoril svetový rekord. V roku 2016 spoločnosť Southwest Aluminium úspešne dobyla niekoľko kľúčových kľúčových technológií, ako je valcovanie a tepelné spracovanie, a vyvinula super veľký kovací krúžok z hliníkovej zliatiny s priemerom 10 m, ktorý vytvoril nový svetový rekord a vyriešil hlavný kľúčový technický problém. na vývoj ťažkej nosnej rakety v Číne.
Editoval May Jiang z MAT Aluminium
Čas odoslania: 1. decembra 2023
