Aluminijumska legura za rezervoar za raketno gorivo
Konstrukcijski materijali su usko povezani sa nizom pitanja kao što su dizajn strukture tijela rakete, tehnologija proizvodnje i obrade, tehnologija pripreme materijala i ekonomičnost, te su ključ za određivanje kvaliteta poletanja i nosivosti rakete. Prema procesu razvoja materijalnog sistema, proces razvoja materijala rezervoara za raketno gorivo može se podijeliti u četiri generacije. Prva generacija su aluminijumske legure serije 5, odnosno Al-Mg legure. Reprezentativne legure su legure 5A06 i 5A03. Korišćeni su za proizvodnju konstrukcija rezervoara za raketno gorivo P-2 kasnih 1950-ih i koriste se i danas. 5A06 legure koje sadrže 5,8% Mg do 6,8% Mg, 5A03 je legura Al-Mg-Mn-Si. Druga generacija su legure serije 2 na bazi Al-Cu. Spremnici kineske serije lansirnih vozila Long March napravljeni su od legura 2A14, koje su legura Al-Cu-Mg-Mn-Si. od 1970-ih do danas, Kina je počela da koristi rezervoar za skladištenje legure 2219, koji je legura Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, koja se naširoko koristi u proizvodnji različitih rezervoara za skladištenje lansirnih vozila. U isto vrijeme, također se široko koristi u strukturi niskotemperaturnih spremnika goriva za lansiranje oružja, što je legura s odličnim performansama na niskim temperaturama i sveobuhvatnim performansama.
Aluminijska legura za konstrukciju kabine
Od razvoja lansirnih vozila u Kini 1960-ih pa do danas, u aluminijskim legurama za konstrukciju kabine lansirnih vozila dominiraju legure prve generacije i druge generacije koje predstavljaju 2A12 i 7A09, dok su strane zemlje ušle u četvrtu generaciju aluminijumske legure za kabine (7055 legura i legura 7085), naširoko se koriste zbog svojih osobina visoke čvrstoće, niske osjetljivosti na gašenje i osjetljivosti na zareze. 7055 je legura Al-Zn-Mg-Cu-Zr, a 7085 je također legura Al-Zn-Mg-Cu-Zr, ali sadržaj nečistoće Fe i Si je vrlo nizak, a sadržaj Zn je visok i iznosi 7,0% ~8,0%. Al-Li legure treće generacije koje predstavljaju 2A97, 1460 itd. su primijenjene u inozemnoj avio-industriji zbog svoje velike čvrstoće, visokog modula i velikog istezanja.
Aluminijski matrični kompoziti ojačani česticama imaju prednosti visokog modula i visoke čvrstoće, i mogu se koristiti za zamjenu legura 7A09 za proizvodnju polumonokok kabinskih stringera. Institut za istraživanje metala, Kineska akademija nauka, Tehnološki institut u Harbinu, Šangajski univerzitet Jiaotong, itd., uradili su mnogo u istraživanju i pripremi matričnih kompozita aluminijuma ojačanih česticama, sa izuzetnim dostignućima.
Al-Li legure koje se koriste u stranom vazduhoplovstvu
Najuspješnija primjena na stranim zrakoplovnim vozilima je legura Weldalite Al-Li koju su razvili Constellium i Quebec RDC, uključujući 2195, 2196, 2098, 2198 i 2050 Alloy. 2195 legura: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, koja je prva legura Al-Li koja je uspješno komercijalizirana za proizvodnju niskotemperaturnih spremnika goriva za lansiranje raketa. 2196 legura: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, male gustine, velike čvrstoće, visoke otpornosti na lom, prvobitno razvijena za Hubble profile okvira solarnih panela, sada se uglavnom koristi za ekstrudiranje profila aviona. 2098 legura: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, prvobitno razvijena za proizvodnju HSCT trupa, zbog svoje visoke čvrstoće na zamor, sada se koristi u trupu borbenog aviona F16 i rezervoaru goriva za lansiranje svemirske letjelice Falcon . 2198 legura: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, koristi se za valjanje lima za komercijalne avione. 2050 legura: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, koja se koristi za proizvodnju debelih ploča za zamjenu debelih ploča od legure 7050-T7451 za proizvodnju konstrukcija komercijalnih aviona ili komponenti za lansiranje raketa. U poređenju sa legurom 2195, sadržaj Cu+Mn u leguri 2050 je relativno nizak kako bi se smanjila osjetljivost na gašenje i zadržale visoke mehaničke osobine debele ploče, specifična čvrstoća je 4% veća, specifični modul je 9% veći, a žilavost loma je povećana uz visoku otpornost na koroziju na pucanje i visoku otpornost na rast pukotina od zamora, kao i visoku temperaturnu stabilnost.
Kinesko istraživanje kovanja prstenova koji se koriste u raketnim strukturama
Kineska baza za proizvodnju lansirnih raketa nalazi se u zoni ekonomskog i tehnološkog razvoja Tianjin. Sastoji se od područja za istraživanje i proizvodnju raketa, područja industrije primjene zrakoplovne tehnologije i pomoćnog prostora za podršku. On integriše proizvodnju delova za rakete, sastavljanje komponenti, testiranje završne montaže.
Spremnik za skladištenje raketnog goriva formiran je spajanjem cilindara dužine od 2m do 5m. Rezervoari za skladištenje su izrađeni od legure aluminijuma, pa ih je potrebno spojiti i ojačati kovačkim prstenovima od aluminijumske legure. Osim toga, konektori, prijelazni prstenovi, prijelazni okviri i drugi dijelovi svemirskih letjelica kao što su lansirne letjelice i svemirske stanice također moraju koristiti spojne kovane prstenove, tako da su kovački prstenovi vrlo kritična vrsta spojnih i strukturnih dijelova. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., i Northwest Aluminium Co., Ltd. su obavili mnogo posla u istraživanju i razvoju, proizvodnji i preradi kovanih prstenova.
2007. godine Southwest Aluminium je prevazišao tehničke poteškoće kao što su livenje velikih razmera, otvaranje kovanih gredica, valjanje prstena i hladna deformacija, i razvio prsten za kovanje od aluminijumske legure prečnika 5m. Originalna tehnologija kovanja jezgra popunila je domaću prazninu i uspješno je primijenjena na Long March-5B. 2015. godine Southwest Aluminium je razvio prvi super-veliki kovački prsten od legure aluminijuma prečnika 9m, postavljajući svetski rekord. U 2016. godini Southwest Aluminium je uspješno osvojio niz ključnih tehnologija kao što su valjanje i toplinska obrada, te razvio super-veliki kovački prsten od legure aluminija prečnika 10 m, čime je postavio novi svjetski rekord i riješio veliki ključni tehnički problem. za razvoj kineske rakete-nosača za teške uslove rada.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminium
Vrijeme objave: 01.12.2023
