Aleación de aluminio para o tanque de combustible de foguetes
Os materiais estruturais están estreitamente relacionados cunha serie de cuestións como o deseño da estrutura do corpo de foguetes, a tecnoloxía de fabricación e procesamento, a tecnoloxía de preparación de materiais e a economía, e son a clave para determinar a calidade de despegue e a capacidade de carga útil do foguete. Segundo o proceso de desenvolvemento do sistema material, o proceso de desenvolvemento dos materiais do tanque de combustible de foguetes pódese dividir en catro xeracións. A primeira xeración son aliaxes de aluminio de 5 series, é dicir, aliaxes Al-MG. As aliaxes representativas son aliaxes 5A06 e 5A03. Utilizáronse para fabricar estruturas de tanques de combustible de foguetes P-2 a finais dos anos 50 e aínda hoxe se usan. 5A06 ALOPAS que conteñen 5,8% mg a 6,8% mg, 5A03 é unha aliaxe al-Mg-Mn-Si. A segunda xeración son as aliaxes da serie 2 baseadas en Al-Cu. Os tanques de almacenamento dos vehículos de lanzamento de Long March de China están feitos de aliaxes 2A14, que son unha aleación al-Cu-Mg-Mn-Si. Desde a década de 1970 ata a actualidade, China comezou a usar un tanque de almacenamento de fabricación de aliaxes de 2219, que é unha aleación al-Cu-Mn-V-ZR-Ti, é moi utilizado na fabricación de varios tanques de almacenamento de vehículos de lanzamento. Ao mesmo tempo, tamén se usa amplamente na estrutura dos tanques de combustible de baixa temperatura de lanzamento de armas, que é unha aleación cun excelente rendemento de temperatura baixa e rendemento completo.
Aleación de aluminio para a estrutura da cabina
Desde o desenvolvemento de vehículos de lanzamento en China na década de 1960 ata agora, as aliaxes de aluminio para a estrutura da cabina dos vehículos de lanzamento están dominadas pola primeira xeración e as aliaxes de segunda xeración representadas por 2A12 e 7A09, mentres que os países estranxeiros entraron na cuarta xeración de aliaxes de aluminio estruturais de cabina (aliaxe de 7055 e aliaxe de 7085), son moi utilizadas por mor das súas propiedades de alta resistencia, baixas Sensibilidade de extinción e sensibilidade de Notch. 7055 é unha aleación al-Zn-Mg-Cu-Zr, e 7085 tamén é unha aleación al-Zn-Mg-Cu-Zr, pero o seu contido de Fe e SI de impureza son moi baixos, e o contido de Zn é alto no 7,0% ~ 8,0%. As aliaxes Al-Li de terceira xeración representadas por 2A97, 1460, etc. aplicáronse en industrias aeroespaciais estranxeiras debido á súa alta resistencia, módulo elevado e alta elongación.
Os compostos de matriz de aluminio reforzados con partículas teñen as vantaxes do módulo elevado e da alta resistencia e pódense usar para substituír as aliaxes 7A09 para fabricar cordas de cabina semi-monocas. O Instituto de Investigación Metal, Academia Chinesa de Ciencias, Instituto de Tecnoloxía Harbin, Universidade de Shanghai Jiaotong, etc. realizou moito traballo na investigación e preparación de compostos de matriz de aluminio reforzados con partículas, con logros notables.
Aliaxes al-li utilizadas no aeroespacial estranxeiro
A aplicación máis exitosa en vehículos aeroespaciais estranxeiros é a aliaxe de soldalita al-Li desenvolvida por Constellium e o Quebec RDC, incluíndo 2195, 2196, 2098, 2198 e 2050. 2195 ALLOY: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, que é a primeira aleación Al-LI que se comercializa con éxito para a fabricación de tanques de almacenamento de combustible de baixa temperatura para lanzamentos de foguetes. 2196 ALLOY: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, baixa densidade, alta resistencia, alta resistencia á fractura, desenvolvida orixinalmente para perfís de cadros solares de Hubble, agora utilizados principalmente para extremos. 2098 ALLOY: AL-3,5 CU-1.1LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, desenvolvido orixinalmente para a fabricación de fuselaje HSCT, debido á súa alta resistencia á fatiga, agora úsase en fuselaxe de caza F16 e nave espacial Falcon Lanzamento Falcon . 2198 ALLOY: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, usado para a folla de avións comercial. 2050 ALLOY: AL-3.5CU-1.0LI-0.4MG- 0.4AG-0.4MN-0.1ZR, usado para producir placas grosas para substituír placas grosas de aliaxe 7050-T7451 para a fabricación de estruturas de avións comerciais ou compoñentes de lanzamento de foguetes. En comparación coa aliaxe 2195, o contido de Cu+Mn da aliaxe 2050 é relativamente baixo para reducir a sensibilidade de calmante e manter as altas propiedades mecánicas da placa grosa, a resistencia específica é un 4% superior, o módulo específico é un 9% superior, e a resistencia á fractura aumenta coa resistencia á rachadura de alta corrosión e a alta resistencia ao crecemento da fatiga, así como a alta estabilidade da temperatura.
Investigación de China sobre os aneis de forxa empregados nas estruturas de foguetes
A base de fabricación de vehículos de lanzamento de China está situada na zona de desenvolvemento económico e tecnolóxico de Tianjin. Está composto por unha área de investigación e produción de foguetes, unha área de industria de aplicacións de tecnoloxía aeroespacial e unha área de apoio auxiliar. Integra a produción de pezas de foguetes, montaxe de compoñentes, probas de montaxe final.
O tanque de almacenamento de propulsores de foguetes está formado conectando cilindros cunha lonxitude de 2m a 5m. Os tanques de almacenamento están feitos de aliaxe de aluminio, polo que necesitan estar conectados e fortalecidos con aneis de forxa de aliaxe de aluminio. Ademais, conectores, aneis de transición, marcos de transición e outras partes de naves espaciais como os vehículos de lanzamento e as estacións espaciais tamén necesitan usar aneis de forxa de conexión, polo que os aneis de forxa son un tipo moi crítico de conexión e pezas estruturais. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., e Northwest Aluminum Co., Ltd. realizaron moito traballo na investigación e desenvolvemento, fabricación e procesamento de aneis de forxa.
En 2007, o aluminio do suroeste superou as dificultades técnicas como o casting a gran escala, a apertura de billetes de forxa, o rolamento do anel e a deformación fría e desenvolveu un anel de forxa de aliaxe de aluminio cun diámetro de 5m. A tecnoloxía orixinal de forxa de núcleo encheu a brecha doméstica e aplicouse con éxito a longa marzo-5B. En 2015, o suroeste de aluminio desenvolveu o primeiro anel de forxa de aliaxe de aluminio moi grande cun diámetro de 9m, marcando un récord mundial. En 2016, o aluminio do suroeste conquistou con éxito varias tecnoloxías básicas clave como a formación e o tratamento térmico e desenvolveu un anel de forxa de aliaxe de aluminio moi grande cun diámetro de 10m, que estableceu un novo récord mundial e resolveu un problema técnico clave clave clave clave Para o desenvolvemento do vehículo de lanzamento de resistencia de China.
Editado por maio Jiang de Mat Aluminum
Tempo de publicación: decembro do 01-2023
