Aluminiumlegierung für Raketenkraftstofftank
Strukturmaterialien sind eng mit einer Reihe von Problemen wie dem Design der Raketenkörperstrukturen, der Herstellung und der Verarbeitungstechnologie, der Materialvorbereitungstechnologie und der Wirtschaftswirtschaft verbunden und sind der Schlüssel zur Ermittlung der Startqualität und der Nutzlastkapazität der Raketen. Nach dem Entwicklungsprozess des Materialsystems kann der Entwicklungsprozess von Materialien von Raketenkraftstofftankmaterialien in vier Generationen unterteilt werden. Die erste Generation sind 5er-Aluminiumlegierungen, dh al-Mg-Legierungen. Die repräsentativen Legierungen sind 5A06- und 5A03 -Legierungen. Sie wurden in den späten 1950er Jahren zur Herstellung von P-2-Raketentankstrukturen verwendet und werden heute noch verwendet. 5A06 Legierungen mit 5,8% mg bis 6,8% mg, 5A03 ist eine Al-Mg-Mn-Si-Legierung. Die zweite Generation ist Al-Cu-basierte 2er-Legierungen. Die Lagertanks der langen März-Trägerreihe Chinas bestehen aus 2A14-Legierungen, die eine Al-Cu-MG-MN-SI-Legierung sind. Von den 1970er bis heute begann China mit der Verwendung von 2219 Legierungsprotokolltank, der eine Al-CU-MN-V-ZR-TI-Legierung ist, bei der Herstellung verschiedener Lagerfahrzeuge für Trägerfahrzeuge häufig eingesetzt. Gleichzeitig wird es auch in der Struktur von Waffenstart mit niedrigemperaturen Tanks-Tanks eingesetzt, was eine Legierung mit hervorragender Leistung mit niedriger Temperatur und umfassender Leistung ist.
Aluminiumlegierung für die Kabinenstruktur
Seit der Entwicklung von Trägerfahrzeugen in China in den 1960er Jahren bisher werden die Aluminiumlegierungen für die Kabinenstruktur von Trägerfahrzeugen von der ersten Generation und den von 2A12 und 7A09 vertretenen Legierungen der zweiten Generation dominiert, während die Auslandsländer in die vierte Generation der Generation eingetreten sind Aluminiumlegierungen für Kabinenstruktur (7055 Legierung und 7085 Legierung), sie werden aufgrund ihrer hochfesten Eigenschaften und der niedrigen Quenching -Empfindlichkeit häufig eingesetzt und Notchempfindlichkeit. 7055 ist eine al-zn-mg-cu-zr-Legierung, und 7085 ist auch eine Al-Zn-Mg-Cu-ZR ~ 8,0%. Die von 2A97, 1460 usw. vertretenen Al-Li-Legierungen der dritten Generation wurden in ausländischer Luft- und Raumfahrtindustrie aufgrund ihrer hohen Stärke, ihres hohen Moduls und ihrer hohen Dehnung angewendet.
Partikelverstärkte Aluminiummatrixverbundwerkstoffe haben die Vorteile des hohen Moduls und der hohen Festigkeit und können verwendet werden, um 7A09-Legierungen zur Herstellung von halbmonocoque Kabinenunternehmen zu ersetzen. Das Institut für Metallforschung, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Harbin Institute of Technology, Shanghai Jiaotong University usw. hat viel Arbeit an der Forschung und Herstellung von Partikelverstärkten mit Aluminiummatrix-Kompositen mit bemerkenswerten Leistungen geleistet.
Al-Li-Legierungen, die in ausländischer Luft- und Raumfahrt verwendet werden
Die erfolgreichste Anwendung in ausländischen Luft- und Raumfahrtfahrzeugen ist die von Constellium und der Quebec RDC entwickelte Weldalit-Al-Li-Legierung, einschließlich 2195, 2196, 2098, 2198 und 2050 Legierung. 2195 Legierung: Al-4.0CU-1.0LI-0,4mg-0,4AG-0,1ZR, der erste Al-Li-Legierung, die erfolgreich kommerzialisiert für die Herstellung von Tank-Tank-Tank-Lagertanks mit niedrigem Temperatur für Raketenstarts ist. 2196 Legierung: Al-2.8CU-1.6LI-0,4 mg-0,4AG-0,1ZR, niedrige Dichte, hohe Festigkeit, Härte mit hoher Fraktur, die ursprünglich für Hubble Solar Panel-Rahmenprofile entwickelt wurde und jetzt hauptsächlich für extrudierende Flugzeugprofile verwendet wird. 2098 Legierung: Al-3,5 Cu-1.1Li-0,4mg-0,4AG-0,1ZR, ursprünglich für die Herstellung von HSCT-Rumpf entwickelt, wird es aufgrund seiner hohen Ermüdungsfestigkeit nun in F16-Kampffusel- und Spacecraft-Falcon-Startkraftstoffstanz verwendet. . 2198 Legierung: Al-3.2CU-0,9LI-0,4 mg-0,4AG-0,1ZR, verwendet für das rollende Handelsflugzeugblech. 2050 Legierung: Al-3,5CU-1.0LI-0,4 mg-0,4AG-0,4MN-0,1ZR, zur Herstellung dicker Platten zum Ersetzen von 7050-T7451-Legierungsplatten für die Herstellung von Handelsflugzeugstrukturen oder Raketeneinführungskomponenten. Im Vergleich zur 2195 Legierung ist der Cu+Mn -Gehalt der 2050 -Legierung relativ niedrig, um die Quenchierungsempfindlichkeit zu verringern und die hohen mechanischen Eigenschaften der dicken Platte aufrechtzuerhalten, die spezifische Festigkeit ist um 4% höher. Der spezifische Modul ist 9% höher, und die spezifische Festigkeit ist um 9% höher. und die Frakturzähigkeit wird mit hohem Stresskorrosionsrisswiderstand und hohem Wachstumsresistenz von Müdigkeit sowie hoher Temperaturstabilität erhöht.
Chinas Forschung zum Schmieden von Ringen, die in Raketenstrukturen verwendet werden
Chinas Startfahrzeugherstellungsbasis befindet sich in der wirtschaftlichen und technologischen Entwicklungszone von Tianjin. Es besteht aus einem Raketenforschungs- und Produktionsgebiet, einem Bereich der Luft- und Raumfahrttechnologie -Anwendungsbranche und einem Hilfsunterstützungsgebiet. Es integriert die Produktion von Raketen und die Bestandtests der Bestandteile und die Tests der Endmontage.
Der Raketenträger -Lagertank wird gebildet, indem Zylinder mit einer Länge von 2 m bis 5 m angeschlossen werden. Die Lagertanks bestehen aus Aluminiumlegierung, daher müssen sie mit Aluminiumlegierung Schmiedensringen verbunden und gestärkt werden. Darüber hinaus müssen Anschlüsse, Übergangsringe, Übergangsrahmen und andere Teile von Raumfahrzeugen wie Trägerfahrzeugen und Weltraumstationen auch Verbindungsringe verwenden. Daher sind Schmiedensringe eine sehr kritische Art von Verbindungs- und Strukturteilen. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. und Northwest Aluminium Co., Ltd. haben viel Arbeit in der Forschung und Entwicklung, Herstellung und Verarbeitung von Schmiedensringen geleistet.
Im Jahr 2007 überwand Southwest Aluminium technische Schwierigkeiten wie groß angelegte Guss, Schmiede-Billet-Öffnung, Ringrollen und Kaltverformung und entwickelte einen Aluminium-Legierungsring mit einem Durchmesser von 5 m. Die ursprüngliche Kernschmiedetechnologie erfüllte die Inlandslücke und wurde erfolgreich auf lange März-5bs angewendet. Im Jahr 2015 entwickelte Southwest Aluminium die erste Super-große Aluminium-Legierung des gesamten Schmiedensringes mit einem Durchmesser von 9 m und stellte einen Weltrekord auf. Im Jahr 2016 eroberte Southwest Aluminium erfolgreich eine Reihe wichtiger Kerntechnologien wie Rollenform und Wärmebehandlung und entwickelte einen super großen Aluminium-Legierungsring mit einem Durchmesser von 10 m, der einen neuen Weltrekord aufstellte und ein wichtiges wichtiges technisches Problem löste Für die Entwicklung des schwerwiegenden Trägerfahrzeugs Chinas.
Herausgegeben von Mai Jiang von Mat Aluminium
Postzeit: Dezember 01-2023
