Liga de alumínio para tanque de combustível de foguete
Os materiais estruturais estão intimamente relacionados a uma série de questões como design da estrutura do corpo do foguete, tecnologia de fabricação e processamento, tecnologia de preparação de materiais e economia e são a chave para determinar a qualidade da decolagem e a capacidade de carga útil do foguete. De acordo com o processo de desenvolvimento do sistema de materiais, o processo de desenvolvimento dos materiais de tanque de combustível de foguetes pode ser dividido em quatro gerações. A primeira geração são as ligas de alumínio 5 da série, ou seja, as ligas al-MG. As ligas representativas são ligas 5A06 e 5A03. Eles foram usados para fabricar estruturas de tanque de combustível de foguetes P-2 no final da década de 1950 e ainda são usadas hoje. 5A06 ligas contendo 5,8% mg a 6,8% mg, 5A03 é uma liga al-MG-Mn-Si. A segunda geração são as ligas de duas séries baseadas em Al-Cu. Os tanques de armazenamento da longa série de veículos de lançamento da China são feitos de ligas 2A14, que são uma liga al-Cu-MG-Mn-Si. Desde a década de 1970 até o presente, a China começou a usar 2219 Tank de armazenamento de fabricação de ligas, que é uma liga Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti, é amplamente utilizada na fabricação de vários tanques de armazenamento de veículos de lançamento. Ao mesmo tempo, também é amplamente utilizado na estrutura do lançamento de armas com tanques de combustível de baixa temperatura, que é uma liga com excelente desempenho de baixa temperatura e desempenho abrangente.
Liga de alumínio para estrutura de cabine
Desde o desenvolvimento de veículos de lançamento na China na década de 1960 até agora, as ligas de alumínio para a estrutura da cabine dos veículos de lançamento são dominadas pela primeira geração e as ligas de segunda geração representadas por 2A12 e 7A09, enquanto países estrangeiros entraram na quarta geração de Ligas de alumínio estrutural da cabine (liga 7055 e liga 7085), elas são amplamente utilizadas devido às suas propriedades de alta resistência, com baixa escala sensibilidade e sensibilidade de entalhe. O 7055 é uma liga al-Zn-Mg-Cu-ZR e 7085 também é uma liga al-Zn-Mg-Cu-ZR, mas seu conteúdo de Fe e Si de impureza é muito baixo e o conteúdo de Zn é alto a 7,0% ~ 8,0%. As ligas de Al-Li de terceira geração representadas por 2A97, 1460, etc. foram aplicadas em indústrias aeroespaciais estrangeiras devido à sua alta resistência, alta módulo e alto alongamento.
Os compósitos de matriz de alumínio reforçados por partículas têm as vantagens de alto módulo e alta resistência e podem ser usadas para substituir as ligas 7A09 para fabricar cordas de cabine semi-monocoque. O Instituto de Pesquisa de Metal, a Academia de Ciências Chinesas, o Instituto de Tecnologia Harbin, a Universidade de Xangai Jiaotong etc. fez muito trabalho na pesquisa e preparação de compósitos matriciais reforçados com partículas, com realizações notáveis.
Alias de Al-Li usadas em aeroespacial estrangeiro
A aplicação mais bem-sucedida em veículos aeroespaciais estrangeiros é a liga Weldalite al-Li desenvolvida pela Constellium e pelo Quebec RDC, incluindo 2195, 2196, 2098, 2198 e 2050. 2195 liga: al-4.0cu-1.0li-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, que é a primeira liga Al-Li a ser comercializada com sucesso para a fabricação de tanques de armazenamento de combustível de baixa temperatura para lançamentos de foguetes. 2196 liga: al-2.8cu-1.6li-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, baixa densidade, alta resistência e alta resistência à fratura, originalmente desenvolvidas para perfis de quadros do painel solar do Hubble, agora usados principalmente para extrudir perfis de aeronaves. 2098 liga: al-3.5 Cu-1.1li-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, originalmente desenvolvido para a fabricação de fuselagem de HSCT, devido à sua força de alta fadiga, agora é usada no fuselagem de combate F16 e no tanque de combustível de lançamento da Spacecraft Falcon . 2198 liga: al-3.2cu-0.9li-0.4mg-0.4AG-0.1ZR, usado para laminar a folha de aeronaves comerciais. 2050 liga: al-3.5cu-1.0li-0.4mg- 0,4AG-0.4MN-0.1ZR, usado para produzir placas grossas para substituir placas de espessura de 7050-T7451 para a fabricação de estruturas de aeronaves comerciais ou componentes de lançamento de foguetes. Comparado com a liga 2195, o teor de Cu+Mn da liga de 2050 é relativamente baixo para reduzir a sensibilidade de extinção e manter as altas propriedades mecânicas da placa espessa, a resistência específica é 4% maior, o módulo específico é 9% maior, E a resistência à fratura é aumentada com a resistência à rachadura de corrosão de alta tensão e a resistência ao crescimento do crescimento da trinca de alta fadiga, bem como a estabilidade de alta temperatura.
Pesquisa da China sobre anéis de forjamento usados em estruturas de foguetes
A base de fabricação de veículos de lançamento da China está localizada na zona de desenvolvimento econômico e tecnológico de Tianjin. É composto por uma área de pesquisa e produção de foguetes, uma área do setor de aplicação de tecnologia aeroespacial e uma área de suporte auxiliar. Ele integra a produção de peças de foguetes, montagem de componentes, teste final de montagem.
O tanque de armazenamento do propulsor do foguete é formado conectando cilindros com um comprimento de 2m a 5m. Os tanques de armazenamento são feitos de liga de alumínio, portanto precisam ser conectados e fortalecidos com anéis de forjamento de liga de alumínio. Além disso, conectores, anéis de transição, quadros de transição e outras partes da nave espacial, como veículos de lançamento e estações espaciais, também precisam usar anéis de forjamento de conexão, portanto, os anéis de forjamento são um tipo muito crítico de conexão e peças estruturais. A Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. e Northwest Aluminum Co., Ltd. fizeram muito trabalho na pesquisa e desenvolvimento, fabricação e processamento de anéis de forjamento.
Em 2007, o sudoeste de alumínio superou as dificuldades técnicas, como fundição em larga escala, abertura de tarugos, rolamento de anel e deformação a frio e desenvolveu um anel de forjamento de liga de alumínio com um diâmetro de 5m. A tecnologia original de forjamento de núcleo preencheu a lacuna doméstica e foi aplicada com sucesso a longas março-5b. Em 2015, o Southwest Aluminium desenvolveu o primeiro anel de forjamento geral de liga de alumínio super grande com um diâmetro de 9m, estabelecendo um recorde mundial. Em 2016, o alumínio do sudoeste conquistou com sucesso várias tecnologias importantes, como a formação e o tratamento térmico, e desenvolveu um anel de forjamento de liga de alumínio super grande em um diâmetro de 10m, que estabeleceu um novo recorde mundial e resolveu um grande problema técnico-chave Para o desenvolvimento do veículo de lançamento pesado da China.
Editado por May Jiang de Mat Aluminium
Hora de postagem: dez-01-2023
