Roket yakıt deposu için alüminyum alaşımı
Yapısal malzemeler, roket gövde yapısı tasarımı, üretim ve işleme teknolojisi, malzeme hazırlama teknolojisi ve ekonomi gibi bir dizi konuyla yakından ilişkilidir ve roketin kalkış kalitesini ve yük kapasitesini belirlemede anahtar rol oynarlar. Malzeme sisteminin geliştirme sürecine göre, roket yakıt tankı malzemelerinin geliştirme süreci dört jenerasyona ayrılabilir. İlk jenerasyon 5 serisi alüminyum alaşımları, yani Al-Mg alaşımlarıdır. Temsili alaşımlar 5A06 ve 5A03 alaşımlarıdır. 1950'lerin sonlarında P-2 roket yakıt tankı yapılarının üretiminde kullanılmış ve günümüzde hala kullanılmaktadır. %5,8 Mg ile %6,8 Mg arasında değişen 5A06 alaşımlarından 5A03, bir Al-Mg-Mn-Si alaşımıdır. İkinci jenerasyon ise Al-Cu bazlı 2 serisi alaşımlardır. Çin'in Uzun Yürüyüş serisi fırlatma araçlarının depolama tankları, Al-Cu-Mg-Mn-Si alaşımı olan 2A14 alaşımından üretilmiştir. 1970'lerden günümüze Çin, çeşitli fırlatma aracı depolama tanklarının üretiminde yaygın olarak kullanılan Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti alaşımı olan 2219 alaşımlı depolama tanklarını üretmeye başlamıştır. Aynı zamanda, mükemmel düşük sıcaklık performansı ve kapsamlı performansa sahip bir alaşım olan bu alaşım, 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 uygulanmaktadır.
Parçacık takviyeli alüminyum matris kompozitler, yüksek modül ve yüksek mukavemet avantajlarına sahiptir ve yarı monokok kabin kirişleri üretiminde 7A09 alaşımlarının yerine kullanılabilir. Çin Bilimler Akademisi Metal Araştırma Enstitüsü, Harbin Teknoloji Enstitüsü, Şanghay Jiaotong Üniversitesi vb. kuruluşlar, parçacık takviyeli alüminyum matris kompozitlerin araştırılması ve hazırlanması konusunda önemli çalışmalar yürütmüş 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 sıcaklık 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 yoğunluklu, yüksek mukavemetli, yüksek kırılma tokluğuna sahiptir, başlangıçta Hubble güneş paneli çerçeve profilleri için geliştirilmiştir, şimdi çoğunlukla uçak profillerinin ekstrüzyonunda kullanılmaktadır. 2098 alaşımı: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, başlangıçta HSCT gövdesinin imalatı için geliştirilmiştir, yüksek yorulma dayanımı nedeniyle günümüzde 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 imalatında 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 çatlağı direnci ve yüksek yorulma çatlağı büyüme direnci ile kırılma tokluğu artırılmıştır. Ayrıca yüksek sıcaklık kararlılığı.
Çin'in roket yapılarında kullanılan dövme halkaları üzerine araştırması
Çin'in fırlatma aracı üretim üssü, Tianjin Ekonomik ve Teknolojik Kalkınma Bölgesi'nde bulunmaktadır. Bir roket araştırma ve üretim alanı, bir havacılık teknolojisi uygulama endüstrisi alanı ve bir yardımcı destek alanından oluşmaktadır. Üs, roket parça üretimi, bileşen montajı ve son montaj testlerini entegre etmektedir.
Roket yakıtı depolama tankı, 2 m ila 5 m uzunluğundaki silindirlerin birbirine bağlanmasıyla oluşur. Depolama tankları alüminyum alaşımından yapılmıştır, bu nedenle alüminyum alaşımlı dövme halkalarla birleştirilmeleri ve güçlendirilmeleri gerekir. Ayrıca, konnektörler, 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 halkaların araştırma ve geliştirme, üretim ve işlenmesi alanında önemli çalışmalar yürütmüştür.
2007 yılında Southwest Aluminum, büyük ölçekli döküm, dövme kütük açma, halka haddeleme ve soğuk deformasyon gibi teknik zorlukların üstesinden gelerek 5 metre çapında bir alüminyum alaşımlı dövme halkası geliştirdi. Orijinal çekirdek dövme teknolojisi, yurt içindeki boşluğu doldurdu ve Long March-5B'ye başarıyla uygulandı. 2015 yılında Southwest Aluminum, 9 metre çapında ilk süper büyük alüminyum alaşımlı dövme halkasını geliştirerek dünya rekoru kırdı. 2016 yılında Southwest Aluminum, haddeleme ve ısıl işlem gibi bir dizi temel teknolojiyi başarıyla aşarak 10 metre çapında süper büyük bir alüminyum alaşımlı dövme halkası geliştirdi ve bu sayede yeni bir dünya rekoru kırarak Çin'in ağır hizmet tipi fırlatma aracının geliştirilmesinde önemli bir teknik sorunu çözdü.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderi zamanı: 01-12-2023
