Alumiiniumisulam raketi kütusepaagi jaoks
Konstruktsioonimaterjalid on tihedalt seotud mitmete probleemidega, nagu raketi kerekonstruktsiooni projekteerimine, tootmis- ja töötlemistehnoloogia, materjali ettevalmistamise tehnoloogia ja ökonoomsus, ning on võtmetähtsusega raketi stardikvaliteedi ja kandevõime määramisel. Vastavalt materjalisüsteemi arendusprotsessile võib raketikütusepaagi materjalide arendusprotsessi jagada nelja põlvkonda. Esimene põlvkond on 5-seeria alumiiniumsulamid, see tähendab Al-Mg sulamid. Tüüpilised sulamid on 5A06 ja 5A03 sulamid. Neid kasutati 1950. aastate lõpus P-2 raketikütusepaagi konstruktsioonide tootmiseks ja neid kasutatakse siiani. 5A06 sulamid, mis sisaldavad 5,8% Mg kuni 6,8% Mg, 5A03 on Al-Mg-Mn-Si sulam. Teine põlvkond on Al-Cu-põhised 2-seeria sulamid. Hiina kanderakettide seeria Long March mahutid on valmistatud 2A14 sulamitest, mis on Al-Cu-Mg-Mn-Si sulam. alates 1970. aastatest kuni tänapäevani hakati Hiinas kasutama 2219 sulamist valmistatud akumulatsioonipaaki, mis on Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti sulam, mida kasutatakse laialdaselt erinevate kanderakettide mahutite valmistamisel. Samal ajal kasutatakse seda laialdaselt ka relvade käivitamise madala temperatuuriga kütusepaakide struktuuris, mis on sulam, millel on suurepärane madala temperatuuri jõudlus ja igakülgne jõudlus.
Alumiiniumisulam salongi konstruktsiooni jaoks
Alates kanderakettide väljatöötamisest Hiinas 1960. aastatel kuni praeguseni on kanderakettide kabiini konstruktsiooni alumiiniumisulamite hulgas domineerivad esimese põlvkonna ja teise põlvkonna sulamid, mida esindavad 2A12 ja 7A09, samas kui välisriigid on jõudnud neljanda põlvkonda. salongi konstruktsiooni alumiiniumsulamid (7055 sulam ja 7085 sulam), neid kasutatakse laialdaselt nende kõrgete tugevusomaduste ja madala karastustundlikkuse tõttu ja sälkude tundlikkus. 7055 on Al-Zn-Mg-Cu-Zr sulam ja 7085 on samuti Al-Zn-Mg-Cu-Zr sulam, kuid selle lisandite Fe ja Si sisaldus on väga madal ning Zn sisaldus on kõrge, 7,0%. ~8,0%. Kolmanda põlvkonna Al-Li sulamid, mida esindavad 2A97, 1460 jne, on nende suure tugevuse, kõrge mooduli ja suure venivuse tõttu kasutatud välismaistes kosmosetööstuses.
Osakestega tugevdatud alumiiniummaatrikskomposiitidel on kõrge mooduli ja suure tugevuse eelised ning neid saab kasutada 7A09 sulamite asendamiseks poolmonokokkide kabiinide tootmiseks. Hiina Teaduste Akadeemia Metalliuuringute Instituut, Harbini Tehnoloogiainstituut, Shanghai Jiaotongi Ülikool jt on teinud märkimisväärseid saavutusi osakestega tugevdatud alumiiniummaatrikskomposiitide uurimisel ja valmistamisel.
Al-Li sulamid, mida kasutatakse välismaa lennunduses
Kõige edukam rakendus välismaiste kosmosesõidukite puhul on Weldalite Al-Li sulam, mille on välja töötanud Constellium ja Quebec RDC, sealhulgas 2195, 2196, 2098, 2198 ja 2050 sulam. 2195 sulam: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, mis on esimene Al-Li sulam, mis on edukalt turustatud madala temperatuuriga kütusemahutite tootmiseks rakettide väljalaskmiseks. 2196 sulam: Al-2,8Cu-1,6Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, madala tihedusega, suure tugevusega, suure purunemiskindlusega, algselt välja töötatud Hubble'i päikesepaneelide raamiprofiilide jaoks, nüüd kasutatakse enamasti lennukiprofiilide ekstrudeerimiseks. 2098 sulam: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, mis töötati algselt välja HSCT kere valmistamiseks, kuna selle suure väsimustugevuse tõttu kasutatakse seda nüüd F16 hävitaja kere ja kosmoselaeva Falcon stardi kütusepaagis . 2198 sulam: Al-3,2Cu-0,9Li-0,4Mg-0,4Ag-0,1Zr, kasutatakse kommertslennukite lehe valtsimiseks. 2050 sulam: Al-3,5Cu-1,0Li-0,4Mg-0,4Ag-0,4Mn-0,1Zr, kasutatakse paksude plaatide tootmiseks, et asendada 7050-T7451 sulamist paksud plaadid kommertslennukite konstruktsioonide või rakettide stardikomponentide tootmiseks. Võrreldes 2195 sulamiga on 2050 sulami Cu + Mn sisaldus suhteliselt madal, et vähendada karastustundlikkust ja säilitada paksu plaadi kõrged mehaanilised omadused, eritugevus on 4% kõrgem, erimoodul on 9% kõrgem, ja murdumiskindlus suureneb kõrge pingekorrosiooni pragunemiskindluse ja suure väsimuspragude kasvukindlusega, samuti kõrge temperatuuri stabiilsusega.
Hiina uurimused raketikonstruktsioonides kasutatavate rõngaste sepistamise kohta
Hiina kanderakettide tootmisbaas asub Tianjini majandus- ja tehnoloogiaarengu tsoonis. See koosneb raketi uurimis- ja tootmispiirkonnast, kosmosetehnoloogia rakenduste tööstusalast ja abipiirkonnast. See integreerib raketiosade tootmist, komponentide kokkupanekut ja lõpliku koostu testimist.
Raketi raketikütuse mahuti moodustatakse silindrite ühendamisel pikkusega 2m kuni 5m. Säilitusmahutid on valmistatud alumiiniumisulamist, seega tuleb need ühendada ja tugevdada alumiiniumisulamist sepisrõngastega. Lisaks peavad pistikud, üleminekurõngad, üleminekuraamid ja muud kosmoseaparaadi osad, nagu kanderaketid ja kosmosejaamad, kasutama ka ühendusrõngaid, seega on sepisrõngad väga oluline ühendus- ja konstruktsiooniosade tüüp. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. ja Northwest Aluminium Co., Ltd. on teinud palju tööd sepistamisrõngaste uurimis- ja arendustegevuse, tootmise ja töötlemise alal.
2007. aastal sai Southwest Aluminium üle sellistest tehnilistest raskustest nagu suuremahuline valamine, sepistamistooriku avamine, rõngasvaltsimine ja külmdeformatsioon ning töötas välja 5 m läbimõõduga alumiiniumisulamist sepistamisrõnga. Algne südamiku sepistamise tehnoloogia täitis siseriikliku tühimiku ja seda rakendati edukalt Long March-5B jaoks. 2015. aastal töötas Southwest Aluminium välja esimese ülisuure alumiiniumisulamist üldise sepistamisrõnga läbimõõduga 9 m, püstitades sellega maailmarekordi. 2016. aastal vallutas Southwest Aluminum edukalt mitmed põhilised põhitehnoloogiad, nagu valtsvormimine ja kuumtöötlus, ning töötas välja ülisuure 10-meetrise läbimõõduga alumiiniumisulamist sepistamisrõnga, mis püstitas uue maailmarekordi ja lahendas olulise tehnilise probleemi. Hiina raskeveokite kanderaketi arendamiseks.
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Aluminium
Postitusaeg: Detsember-01-2023
