Aluminum haluang metal para sa rocket fuel tank
Ang mga materyales sa istruktura ay malapit na nauugnay sa isang serye ng mga isyu tulad ng disenyo ng istraktura ng katawan ng rocket, teknolohiya sa pagmamanupaktura at pagproseso, teknolohiya sa paghahanda ng materyal, at ekonomiya, at ang mga ito ang susi sa pagtukoy sa kalidad ng pag-alis ng rocket at kapasidad ng kargamento. Ayon sa proseso ng pag-unlad ng sistema ng materyal, ang proseso ng pag-unlad ng mga materyales sa tangke ng gasolina ng rocket ay maaaring nahahati sa apat na henerasyon. Ang unang henerasyon ay 5-series na aluminyo na haluang metal, iyon ay, Al-Mg alloys. Ang mga kinatawan na haluang metal ay 5A06 at 5A03 na mga haluang metal. Ginamit ang mga ito sa paggawa ng mga istruktura ng tangke ng gasolina ng P-2 rocket noong huling bahagi ng 1950s at ginagamit pa rin hanggang ngayon. 5A06 alloys na naglalaman ng 5.8% Mg hanggang 6.8% Mg, 5A03 ay isang Al-Mg-Mn-Si alloy. Ang ikalawang henerasyon ay Al-Cu-based 2-series alloys. Ang mga tangke ng imbakan ng serye ng Long March na mga sasakyan sa paglulunsad ng China ay gawa sa 2A14 alloys, na isang Al-Cu-Mg-Mn-Si alloy. mula 1970s hanggang sa kasalukuyan, nagsimula ang Tsina na gumamit ng 2219 na haluang metal na imbakan na tangke ng pagmamanupaktura, na isang Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti na haluang metal, ay malawakang ginagamit sa paggawa ng iba't ibang tangke ng imbakan ng sasakyan. Kasabay nito, ito ay malawakang ginagamit sa istraktura ng paglulunsad ng mga armas na may mababang temperatura na mga tangke ng gasolina, na isang haluang metal na may mahusay na pagganap ng mababang temperatura at komprehensibong pagganap.
Aluminum haluang metal para sa istraktura ng cabin
Mula noong pag-unlad ng mga sasakyang pang-launch sa China noong 1960s hanggang ngayon, ang mga aluminyo na haluang metal para sa istraktura ng cabin ng mga sasakyang paglulunsad ay pinangungunahan ng unang henerasyon at ang pangalawang henerasyon na mga haluang metal na kinakatawan ng 2A12 at 7A09, habang ang mga dayuhang bansa ay pumasok sa ikaapat na henerasyon ng cabin structural aluminum alloys (7055 alloy at 7085 alloy), ang mga ito ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang mataas na lakas ng mga katangian, mababang pagsusubo sensitivity at bingaw sensitivity. Ang 7055 ay isang Al-Zn-Mg-Cu-Zr na haluang metal, at ang 7085 ay isa ring Al-Zn-Mg-Cu-Zr na haluang metal, ngunit ang impurity Fe at Si content nito ay napakababa, at ang Zn content ay mataas sa 7.0% ~8.0%. Ang ikatlong henerasyong Al-Li alloy na kinakatawan ng 2A97, 1460, atbp. ay inilapat sa mga dayuhang industriya ng aerospace dahil sa kanilang mataas na lakas, mataas na modulus, at mataas na pagpahaba.
Ang particle-reinforced aluminum matrix composites ay may mga bentahe ng mataas na modulus at mataas na lakas, at maaaring gamitin upang palitan ang 7A09 alloys sa paggawa ng semi-monocoque cabin stringers. Ang Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Harbin Institute of Technology, Shanghai Jiaotong University, atbp. ay gumawa ng maraming trabaho sa pagsasaliksik at paghahanda ng particle-reinforced aluminum matrix composites, na may mga kahanga-hangang tagumpay.
Al-Li alloys na ginagamit sa dayuhang aerospace
Ang pinakamatagumpay na aplikasyon sa mga dayuhang aerospace na sasakyan ay ang Weldalite Al-Li alloy na binuo ng Constellium at ng Quebec RDC, kabilang ang 2195, 2196, 2098, 2198, at 2050 Alloy. 2195 alloy: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, na siyang unang Al-Li alloy na matagumpay na na-komersyal para sa paggawa ng mga low-temperature fuel storage tank para sa paglulunsad ng rocket. 2196 alloy: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, low density, high strength, high fracture toughness, orihinal na binuo para sa Hubble solar panel frame profiles, na ngayon ay kadalasang ginagamit para sa extruding aircraft profile. 2098 haluang metal: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, orihinal na binuo para sa paggawa ng HSCT fuselage, dahil sa mataas na lakas ng pagkapagod, ginagamit na ito sa F16 fighter fuselage at spacecraft na Falcon launch fuel tank . 2198 alloy: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, ginagamit para sa rolling commercial aircraft sheet. 2050 na haluang metal: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, ginamit upang makagawa ng makapal na mga plato upang palitan ang 7050-T7451 alloy na makapal na mga plato para sa paggawa ng mga komersyal na istruktura ng sasakyang panghimpapawid o mga bahagi ng paglulunsad ng rocket. Kung ikukumpara sa 2195 na haluang metal, ang nilalaman ng Cu+Mn ng 2050 na haluang metal ay medyo mababa upang mabawasan ang pagkasensitibo ng pagsusubo at mapanatili ang mataas na mekanikal na katangian ng makapal na plato, ang tiyak na lakas ay 4% na mas mataas, ang tiyak na modulus ay 9% na mas mataas, at ang tibay ng bali ay nadagdagan na may mataas na stress corrosion cracking resistance at mataas na fatigue crack growth resistance, pati na rin ang mataas na temperatura na katatagan.
Pananaliksik ng China sa pagpapanday ng mga singsing na ginagamit sa mga istruktura ng rocket
Ang base ng pagmamanupaktura ng sasakyan sa paglulunsad ng China ay matatagpuan sa Tianjin Economic and Technological Development Zone. Binubuo ito ng isang rocket research at production area, isang aerospace technology application industry area at isang auxiliary supporting area. Pinagsasama nito ang produksyon ng mga bahagi ng rocket, pagpupulong ng bahagi, pagsubok sa huling pagpupulong.
Ang rocket propellant storage tank ay nabuo sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga cylinder na may haba na 2m hanggang 5m. Ang mga tangke ng imbakan ay gawa sa aluminyo na haluang metal, kaya kailangan nilang ikonekta at palakasin ng mga singsing na forging na haluang metal na aluminyo. Bilang karagdagan, ang mga connector, transition ring, transition frame at iba pang bahagi ng spacecraft tulad ng mga launch vehicle at space station ay kailangan ding gumamit ng connecting forging rings, kaya ang forging rings ay isang napaka-kritikal na uri ng connecting at structural parts. Ang Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., at Northwest Aluminum Co., Ltd. ay nakagawa ng maraming trabaho sa pananaliksik at pagpapaunlad, pagmamanupaktura at pagproseso ng mga forging ring.
Noong 2007, napagtagumpayan ng Southwest Aluminum ang mga teknikal na paghihirap gaya ng malakihang paghahagis, pag-forging ng billet opening, ring rolling, at cold deformation, at nakabuo ng aluminum alloy forging ring na may diameter na 5m. Pinuno ng orihinal na teknolohiya ng core forging ang domestic gap at matagumpay na nailapat sa Long March-5B. Noong 2015, binuo ng Southwest Aluminum ang unang super-large aluminum alloy na pangkalahatang forging ring na may diameter na 9m, na nagtatakda ng world record. Noong 2016, matagumpay na nasakop ng Southwest Aluminum ang ilang pangunahing pangunahing teknolohiya tulad ng rolling forming at heat treatment, at nakabuo ng napakalaking aluminum alloy forging ring na may diameter na 10m, na nagtakda ng bagong world record at nalutas ang isang pangunahing teknikal na problema. para sa pagpapaunlad ng heavy-duty launch vehicle ng China.
In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum
Oras ng post: Dis-01-2023
