Stop aluminium do zbiornika paliwa rakietowego
Materiały konstrukcyjne są ściśle powiązane z szeregiem zagadnień, takich jak projekt konstrukcji korpusu rakiety, technologia produkcji i przetwarzania, technologia przygotowania materiału oraz ekonomia, i są kluczem do określenia jakości startu rakiety i ładowności.Zgodnie z procesem rozwoju systemu materiałowego, proces rozwoju materiałów na zbiorniki paliwa rakietowego można podzielić na cztery generacje.Pierwsza generacja to stopy aluminium serii 5, czyli stopy Al-Mg.Reprezentatywnymi stopami są stopy 5A06 i 5A03.Wykorzystywano je do produkcji konstrukcji zbiorników paliwa rakietowego P-2 pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku i nadal są używane.Stopy 5A06 zawierające od 5,8% Mg do 6,8% Mg, 5A03 to stop Al-Mg-Mn-Si.Druga generacja to stopy serii 2 na bazie Al-Cu.Zbiorniki magazynowe chińskiej serii rakiet nośnych Long March są wykonane ze stopów 2A14, które są stopem Al-Cu-Mg-Mn-Si.od lat 70. XX wieku do chwili obecnej Chiny zaczęły stosować do produkcji zbiornik magazynowy ze stopu 2219, który jest stopem Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, który jest szeroko stosowany w produkcji różnych zbiorników magazynowych do pojazdów nośnych.Jednocześnie jest on również szeroko stosowany w konstrukcji niskotemperaturowych zbiorników paliwa do wystrzeliwania broni, który jest stopem o doskonałych parametrach w niskich temperaturach i wszechstronnym działaniu.
Stop aluminium do konstrukcji kabiny
Od czasu opracowania pojazdów nośnych w Chinach w latach sześćdziesiątych XX wieku do chwili obecnej w stopach aluminium stosowanych w konstrukcjach kabin pojazdów nośnych dominują stopy pierwszej i drugiej generacji reprezentowane przez pozycje 2A12 i 7A09, natomiast w innych krajach wprowadzono czwartą generację pojazdów nośnych. konstrukcyjne stopy aluminium kabinowe (stop 7055 i stop 7085) są szeroko stosowane ze względu na ich wysokie właściwości wytrzymałościowe, niską czułość na hartowanie i wrażliwość na karb.7055 jest stopem Al-Zn-Mg-Cu-Zr, a 7085 jest również stopem Al-Zn-Mg-Cu-Zr, ale zawartość zanieczyszczeń Fe i Si jest bardzo niska, a zawartość Zn jest wysoka i wynosi 7,0% ~8,0%.Stopy Al-Li trzeciej generacji reprezentowane przez 2A97, 1460 itp. zostały zastosowane w zagranicznym przemyśle lotniczym ze względu na ich wysoką wytrzymałość, wysoki moduł i duże wydłużenie.
Kompozyty z osnową aluminiową wzmocnioną cząsteczkami mają zalety wysokiego modułu i dużej wytrzymałości i mogą być stosowane do zastąpienia stopów 7A09 w produkcji półskorupowych podłużnic kabin.Instytut Badań Metali, Chińska Akademia Nauk, Instytut Technologii Harbin, Uniwersytet Jiaotong w Szanghaju itp. wykonały wiele pracy w zakresie badań i przygotowania kompozytów z osnową aluminiową wzmocnioną cząstkami, osiągając niezwykłe osiągnięcia.
Stopy Al-Li stosowane w zagranicznym przemyśle lotniczym
Najbardziej udanym zastosowaniem w zagranicznych pojazdach lotniczych jest stop Weldalite Al-Li opracowany przez Constellium i Quebec RDC, w tym stop 2195, 2196, 2098, 2198 i 2050.Stop 2195: Al-4,0Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, który jest pierwszym stopem Al-Li, który został z sukcesem skomercjalizowany do produkcji niskotemperaturowych zbiorników magazynujących paliwo do startów rakiet.Stop 2196: Al-2,8Cu-1,6Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, niska gęstość, wysoka wytrzymałość, wysoka odporność na pękanie, pierwotnie opracowany dla profili ram paneli słonecznych Hubble'a, obecnie używany głównie do wytłaczania profili samolotów.Stop 2098: Al-3,5 Cu-1,1Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, pierwotnie opracowany do produkcji kadłuba HSCT, ze względu na wysoką wytrzymałość zmęczeniową, jest obecnie stosowany w kadłubie myśliwca F16 i zbiorniku paliwa statku kosmicznego Falcon .Stop 2198: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, stosowany do walcowania blach samolotów komercyjnych.Stop 2050: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, stosowany do produkcji grubych blach zastępujących grube blachy ze stopu 7050-T7451 do produkcji komercyjnych konstrukcji samolotów lub elementów wyrzutni rakiet.W porównaniu ze stopem 2195 zawartość Cu+Mn w stopie 2050 jest stosunkowo niska, aby zmniejszyć wrażliwość na hartowanie i zachować wysokie właściwości mechaniczne grubej blachy, wytrzymałość właściwa jest o 4% wyższa, moduł właściwy jest o 9% wyższy, a odporność na pękanie jest zwiększona dzięki wysokiej odporności na pękanie korozyjne naprężeniowe i wysokiej odporności na rozwój pęknięć zmęczeniowych, a także stabilności w wysokiej temperaturze.
Chińskie badania nad kutymi pierścieniami stosowanymi w konstrukcjach rakietowych
Chińska baza produkcyjna rakiet nośnych znajduje się w Strefie Rozwoju Gospodarczego i Technologicznego Tianjin.Składa się z obszaru badań i produkcji rakiet, obszaru przemysłu zastosowań technologii lotniczych i pomocniczego obszaru pomocniczego.Integruje produkcję części rakietowych, montaż komponentów i testowanie montażu końcowego.
Zbiornik paliwa rakietowego tworzy się poprzez połączenie cylindrów o długości od 2 m do 5 m.Zbiorniki magazynowe wykonane są ze stopu aluminium, dlatego należy je połączyć i wzmocnić za pomocą kutych pierścieni ze stopu aluminium.Ponadto złącza, pierścienie przejściowe, ramy przejściowe i inne części statków kosmicznych, takie jak rakiety nośne i stacje kosmiczne, również muszą wykorzystywać łączące odkuwki, dlatego pierścienie odkuwcze są bardzo krytycznym typem części łączących i konstrukcyjnych.Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. i Northwest Aluminium Co., Ltd. wykonały wiele pracy w zakresie badań i rozwoju, produkcji i przetwarzania pierścieni do kucia.
W 2007 roku firma Southwest Aluminium przezwyciężyła trudności techniczne, takie jak odlewanie na dużą skalę, otwieranie kęsów kuźniczych, walcowanie pierścieni i odkształcanie na zimno, i opracowała pierścień do kucia ze stopu aluminium o średnicy 5 m.Oryginalna technologia kucia rdzenia wypełniła krajową lukę i została z powodzeniem zastosowana w Długim Marszu-5B.W 2015 roku firma Southwest Aluminium opracowała pierwszy bardzo duży kuty pierścień ze stopu aluminium o średnicy 9 m, ustanawiając rekord świata.W 2016 roku firma Southwest Aluminium z sukcesem opanowała szereg kluczowych technologii, takich jak walcowanie i obróbka cieplna, i opracowała bardzo duży pierścień do kucia ze stopu aluminium o średnicy 10 m, co ustanowiło nowy rekord świata i rozwiązało główny kluczowy problem techniczny na rozwój chińskiego ciężkiego pojazdu nośnego.
Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 01 grudnia 2023 r
