Aluminijeva zlitina za rezervoar za raketno gorivo
Strukturni materiali so tesno povezani z vrsto vprašanj, kot so zasnova strukture telesa rakete, tehnologija izdelave in obdelave, tehnologija priprave materiala in ekonomičnost, in so ključni za določanje kakovosti vzleta rakete in nosilnosti. Glede na razvojni proces materialnega sistema lahko razvojni proces materialov rezervoarjev za raketno gorivo razdelimo na štiri generacije. Prva generacija so aluminijeve zlitine serije 5, to je zlitine Al-Mg. Reprezentativne zlitine so zlitine 5A06 in 5A03. Uporabili so jih za izdelavo struktur rezervoarjev za raketno gorivo P-2 v poznih petdesetih letih in se uporabljajo še danes. 5A06 zlitine, ki vsebujejo od 5,8 % Mg do 6,8 % Mg, 5A03 je zlitina Al-Mg-Mn-Si. Druga generacija so zlitine 2 serije na osnovi Al-Cu. Skladiščni rezervoarji kitajske serije nosilnih raket Long March so izdelani iz zlitin 2A14, ki so zlitine Al-Cu-Mg-Mn-Si. od leta 1970 do danes je Kitajska začela uporabljati skladiščni rezervoar iz zlitine 2219, ki je zlitina Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, ki se pogosto uporablja pri izdelavi različnih rezervoarjev za shranjevanje nosilnih vozil. Hkrati se pogosto uporablja tudi v strukturi nizkotemperaturnih rezervoarjev za gorivo za izstrelitev orožja, ki je zlitina z odlično zmogljivostjo pri nizkih temperaturah in celovito zmogljivostjo.
Aluminijeva zlitina za strukturo kabine
Od razvoja nosilnih raket na Kitajskem v šestdesetih letih prejšnjega stoletja do danes prevladujejo aluminijeve zlitine za konstrukcijo kabine nosilnih raket prve generacije in zlitine druge generacije, ki jih predstavljata 2A12 in 7A09, medtem ko so tuje države vstopile v četrto generacijo nosilnih raket. kabinske konstrukcijske aluminijeve zlitine (zlitina 7055 in zlitina 7085), se pogosto uporabljajo zaradi svojih lastnosti visoke trdnosti, nizke občutljivosti za kaljenje in občutljivosti zareze. 7055 je zlitina Al-Zn-Mg-Cu-Zr, 7085 pa je tudi zlitina Al-Zn-Mg-Cu-Zr, vendar je vsebnost nečistoč Fe in Si zelo nizka, vsebnost Zn pa je visoka pri 7,0 % ~8,0 %. Al-Li zlitine tretje generacije, ki jih predstavljajo 2A97, 1460 itd., so bile uporabljene v tuji vesoljski industriji zaradi svoje visoke trdnosti, visokega modula in velikega raztezka.
Kompoziti z aluminijevo matriko, ojačani z delci, imajo prednosti visokega modula in visoke trdnosti in se lahko uporabljajo za zamenjavo zlitin 7A09 pri izdelavi pol-monokok kabinskih stringerjev. Inštitut za raziskave kovin, Kitajska akademija znanosti, Inštitut za tehnologijo Harbin, Univerza Jiaotong v Šanghaju itd. so opravili veliko dela pri raziskavah in pripravi z delci ojačanih aluminijevih matričnih kompozitov z izjemnimi dosežki.
Al-Li zlitine, ki se uporabljajo v tuji vesoljski industriji
Najuspešnejša uporaba na tujih vesoljskih vozilih je zlitina Weldalite Al-Li, ki sta jo razvila Constellium in Quebec RDC, vključno z zlitino 2195, 2196, 2098, 2198 in 2050. 2195 zlitina: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, ki je prva Al-Li zlitina, ki je bila uspešno komercializirana za izdelavo nizkotemperaturnih rezervoarjev za shranjevanje goriva za izstrelitve raket. Zlitina 2196: Al-2,8Cu-1,6Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, nizka gostota, visoka trdnost, visoka lomna žilavost, prvotno razvita za profile okvirja solarnih plošč Hubble, zdaj pa se večinoma uporablja za ekstrudiranje profilov letal. Zlitina 2098: Al-3,5 Cu-1,1Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, prvotno razvita za izdelavo trupa HSCT, se zaradi visoke odpornosti proti utrujenosti zdaj uporablja v trupu lovca F16 in rezervoarju za gorivo za izstrelitev vesoljskega plovila Falcon . 2198 zlitina: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, ki se uporablja za valjanje pločevine za komercialna letala. Zlitina 2050: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, ki se uporablja za izdelavo debelih plošč za zamenjavo debelih plošč iz zlitine 7050-T7451 za izdelavo struktur komercialnih letal ali komponent za izstrelitev raket. V primerjavi z zlitino 2195 je vsebnost Cu+Mn zlitine 2050 razmeroma nizka, da se zmanjša občutljivost kaljenja in ohranijo visoke mehanske lastnosti debele plošče, specifična trdnost je višja za 4 %, specifični modul je višji za 9 %, in lomna žilavost se poveča z visoko odpornostjo proti koroziji pod napetostjo in visoko odpornostjo proti rasti utrujenostnih razpok ter visoko temperaturno stabilnostjo.
Kitajske raziskave o kovanju obročev, ki se uporabljajo v raketnih strukturah
Kitajska baza za proizvodnjo nosilnih raket se nahaja v coni gospodarskega in tehnološkega razvoja Tianjin. Sestavljajo ga območje za raziskave in proizvodnjo raket, območje za uporabo letalske tehnologije in pomožno podporno območje. Vključuje proizvodnjo raketnih delov, sestavljanje komponent, testiranje končne montaže.
Zalogovnik raketnega goriva je sestavljen iz povezovalnih valjev dolžine od 2 do 5 m. Rezervoarji so izdelani iz aluminijeve zlitine, zato jih je potrebno povezati in utrditi z odkovnimi obročki iz aluminijeve zlitine. Poleg tega morajo konektorji, prehodni obroči, prehodni okvirji in drugi deli vesoljskih plovil, kot so nosilne rakete in vesoljske postaje, prav tako uporabljati povezovalne kovne obroče, zato so kovni obroči zelo kritična vrsta povezovalnih in strukturnih delov. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., in Northwest Aluminium Co., Ltd. so opravili veliko dela pri raziskavah in razvoju, proizvodnji in predelavi kovaških obročev.
Leta 2007 je Southwest Aluminium premagal tehnične težave, kot so ulivanje v velikem obsegu, odpiranje gredic za kovanje, valjanje obročev in hladno deformiranje, ter razvil kovaški obroč iz aluminijeve zlitine s premerom 5 m. Prvotna tehnologija kovanja jedra je zapolnila domačo vrzel in je bila uspešno uporabljena za Long March-5B. Leta 2015 je Southwest Aluminium razvil prvi super velik kovaški obroč iz aluminijeve zlitine s premerom 9 m, s čimer je postavil svetovni rekord. Leta 2016 je Southwest Aluminium uspešno osvojil številne ključne ključne tehnologije, kot sta valjanje in toplotna obdelava, ter razvil super velik kovaški obroč iz aluminijeve zlitine s premerom 10 m, ki je postavil nov svetovni rekord in rešil velik ključni tehnični problem za razvoj kitajske težke nosilne rakete.
Uredil May Jiang iz MAT Aluminium
Čas objave: 1. december 2023
