Roket yakıt tankı için alüminyum alaşımı
Yapısal malzemeler, roket gövde yapısı tasarımı, üretim ve işleme teknolojisi, malzeme hazırlama teknolojisi ve ekonomi gibi bir dizi konu ile yakından ilişkilidir ve roketin kalkış kalitesini ve yük kapasitesini belirlemenin anahtarıdır. Malzeme sisteminin geliştirme sürecine göre, roket yakıt tankı malzemelerinin geliştirme süreci dört jenerasyona ayrılabilir. Birinci nesil 5 serisi alüminyum alaşımlarıdır, yani Al-Mg alaşımlarıdır. Temsili alaşımlar 5A06 ve 5A03 alaşımlarıdır. 1950'lerin sonlarında P-2 roket yakıt tankı yapılarını üretmek için kullanıldılar ve bugün hala kullanılıyorlar. %5,8 Mg ila %6,8 Mg içeren 5A06 alaşımları, 5A03 bir Al-Mg-Mn-Si alaşımıdır. İkinci nesil Al-Cu bazlı 2 serisi alaşımlardır. Çin'in Long March serisi fırlatma araçlarının depolama tankları, Al-Cu-Mg-Mn-Si alaşımı olan 2A14 alaşımlarından yapılmıştır. 1970'lerden günümüze Çin, çeşitli fırlatma aracı depolama tanklarının üretiminde yaygın olarak kullanılan Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti alaşımı olan 2219 alaşımlı depolama tankı imalatını kullanmaya başlamıştır. Aynı zamanda, mükemmel düşük sıcaklık performansına ve kapsamlı performansa sahip bir alaşım olan silah fırlatma düşük sıcaklık yakıt tanklarının yapısında da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kabin yapısı için alüminyum alaşımı
Çin'de 1960'lardan bu yana fırlatma araçlarının kabin yapısı için alüminyum alaşımları, 2A12 ve 7A09 ile temsil edilen birinci nesil ve ikinci nesil alaşımlar tarafından domine edilirken, yabancı ülkeler dördüncü nesil kabin yapısal alüminyum alaşımlarına (7055 alaşımı ve 7085 alaşımı) girmiş olup, yüksek mukavemet özellikleri, düşük söndürme hassasiyeti ve çentik hassasiyeti nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. 7055 bir Al-Zn-Mg-Cu-Zr alaşımıdır ve 7085 de bir Al-Zn-Mg-Cu-Zr alaşımıdır, ancak safsızlık Fe ve Si içeriği çok düşüktür ve Zn içeriği %7,0~%8,0 ile yüksektir. 2A97, 1460 vb. ile temsil edilen üçüncü nesil Al-Li alaşımları, yüksek mukavemetleri, yüksek modülleri ve yüksek uzamaları nedeniyle yabancı havacılık endüstrilerinde uygulanmıştır.
Parçacık takviyeli alüminyum matris kompozitler yüksek modül ve yüksek mukavemet avantajlarına sahiptir ve yarı monokok kabin kirişleri üretmek için 7A09 alaşımlarının yerine kullanılabilir. Çin Bilimler Akademisi, Harbin Teknoloji Enstitüsü, Şanghay Jiaotong Üniversitesi, vb. Metal Araştırma Enstitüsü, parçacık takviyeli alüminyum matris kompozitlerin araştırılması ve hazırlanması konusunda çok sayıda çalışma yapmış ve kayda değer başarılar elde etmiştir.
Yabancı havacılıkta kullanılan Al-Li alaşımları
Yabancı havacılık araçlarında en başarılı uygulama, Constellium ve Quebec RDC tarafından geliştirilen Weldalite Al-Li alaşımıdır; buna 2195, 2196, 2098, 2198 ve 2050 Alaşımı dahildir. 2195 alaşımı: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, roket fırlatmaları için düşük sıcaklıklı yakıt depolama tanklarının üretimi için başarıyla ticarileştirilen ilk Al-Li alaşımıdır. 2196 alaşımı: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, yüksek kırılma tokluğu, başlangıçta Hubble güneş paneli çerçeve profilleri için geliştirilmiş olup, artık çoğunlukla uçak profillerini ekstrüde etmek için kullanılmaktadır. 2098 alaşımı: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, başlangıçta HSCT gövdesinin üretimi için geliştirilmiş olup, yüksek yorulma dayanımı nedeniyle artık F16 savaş uçağı gövdesinde ve uzay aracı Falcon fırlatma yakıt tankında kullanılmaktadır. 2198 alaşımı: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, ticari uçak saclarının haddelenmesinde kullanılır. 2050 alaşımı: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, ticari uçak yapıları veya roket fırlatma bileşenlerinin üretimi için 7050-T7451 alaşımlı kalın levhaların yerini alacak kalın levhalar üretmek için kullanılır. 2195 alaşımı ile karşılaştırıldığında, 2050 alaşımının Cu+Mn içeriği, söndürme hassasiyetini azaltmak ve kalın plakanın yüksek mekanik özelliklerini korumak için nispeten düşüktür, özgül mukavemet %4 daha yüksektir, özgül modül %9 daha yüksektir ve yüksek gerilim korozyon çatlama direnci ve yüksek yorulma çatlak büyüme direnci ile kırılma tokluğu ve yüksek sıcaklık kararlılığı artırılmıştır.
Çin'in roket yapılarında kullanılan dövme halkaları üzerine araştırması
Çin'in fırlatma aracı üretim üssü Tianjin Ekonomik ve Teknolojik Kalkınma Bölgesi'nde yer almaktadır. Bir roket araştırma ve üretim alanı, bir havacılık teknolojisi uygulama endüstrisi alanı ve bir yardımcı destek alanından oluşmaktadır. Roket parçaları üretimi, bileşen montajı, son montaj testini entegre eder.
Roket yakıtı depolama tankı, 2m ila 5m uzunluğundaki silindirlerin bağlanmasıyla oluşturulur. Depolama tankları alüminyum alaşımından yapılmıştır, bu nedenle alüminyum alaşımlı dövme halkalarla bağlanmaları ve güçlendirilmeleri gerekir. Ayrıca, bağlayıcılar, geçiş halkaları, geçiş çerçeveleri ve fırlatma araçları ve uzay istasyonları gibi uzay araçlarının diğer parçaları da bağlantı dövme halkaları kullanmalıdır, bu nedenle dövme halkalar çok kritik bir bağlantı ve yapısal parça türüdür. Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd. ve Northwest Aluminum Co., Ltd. dövme halkalarının araştırma ve geliştirme, üretim ve işlenmesinde çok fazla çalışma yapmıştır.
2007 yılında, Southwest Aluminium büyük ölçekli döküm, dövme kütük açma, halka haddeleme ve soğuk deformasyon gibi teknik zorlukların üstesinden geldi ve 5 m çapında bir alüminyum alaşımlı dövme halkası geliştirdi. Orijinal çekirdek dövme teknolojisi yurtiçi boşluğu doldurdu ve Long March-5B'ye başarıyla uygulandı. 2015 yılında, Southwest Aluminium 9 m çapında ilk süper büyük alüminyum alaşımlı genel dövme halkasını geliştirerek dünya rekoru kırdı. 2016 yılında, Southwest Aluminium haddeleme şekillendirme ve ısıl işlem gibi bir dizi temel teknolojiyi başarıyla fethetti ve 10 m çapında süper büyük bir alüminyum alaşımlı dövme halkası geliştirerek yeni bir dünya rekoru kırdı ve Çin'in ağır hizmet tipi fırlatma aracının geliştirilmesi için önemli bir teknik sorunu çözdü.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderi zamanı: 01-Aralık-2023
