Paduan Aluminium untuk Tangki Bahan Bakar Roket
Bahan struktural terkait erat dengan serangkaian masalah seperti desain struktur tubuh roket, teknologi manufaktur dan pemrosesan, teknologi persiapan material, dan ekonomi, dan merupakan kunci untuk menentukan kualitas roket dan kapasitas muatan roket. Menurut proses pengembangan sistem material, proses pengembangan bahan tangki bahan bakar roket dapat dibagi menjadi empat generasi. Generasi pertama adalah paduan aluminium 5-seri, yaitu, paduan al-Mg. Paduan perwakilan adalah paduan 5A06 dan 5A03. Mereka digunakan untuk memproduksi struktur tangki bahan bakar roket P-2 pada akhir 1950-an dan masih digunakan hingga saat ini. Paduan 5A06 yang mengandung 5,8% mg hingga 6,8% mg, 5A03 adalah paduan AL-MG-MN-SI. Generasi kedua adalah paduan 2-seri berbasis Al-Cu. Tangki penyimpanan dari serangkaian kendaraan peluncuran Long March China terbuat dari paduan 2A14, yang merupakan paduan Al-Cu-MG-MN-SI. Dari tahun 1970-an hingga saat ini, Cina mulai menggunakan 2219 paduan penyimpanan manufaktur paduan, yang merupakan paduan Al-Cu-MN-V-ZR-Ti, banyak digunakan dalam pembuatan berbagai tangki penyimpanan kendaraan peluncuran. Pada saat yang sama, ini juga banyak digunakan dalam struktur peluncuran tangki bahan bakar suhu rendah, yang merupakan paduan dengan kinerja suhu rendah yang sangat baik dan kinerja komprehensif.
Paduan Aluminium untuk Struktur Kabin
Sejak pengembangan kendaraan peluncuran di Cina pada 1960 -an hingga sekarang, paduan aluminium untuk struktur kabin kendaraan peluncuran didominasi oleh generasi pertama dan paduan generasi kedua yang diwakili oleh 2A12 dan 7A09, sementara negara -negara asing telah memasuki generasi keempat dari Paduan aluminium struktural kabin (paduan 7055 dan paduan 7085), mereka banyak digunakan karena sifat kekuatannya yang tinggi, sensitivitas pendinginan rendah dan Sensitivitas takik. 7055 adalah paduan Al-Zn-Mg-Cu-Zr, dan 7085 juga merupakan paduan Al-Zn-Mg-Cu-Zr, tetapi pengotornya kandungan Fe dan SI sangat rendah, dan kandungan Zn tinggi pada 7,0% ~ 8,0%. Paduan AL-LI generasi ketiga yang diwakili oleh 2A97, 1460, dll. Telah diterapkan di industri aerospace asing karena kekuatannya yang tinggi, modulus tinggi, dan perpanjangan yang tinggi.
Komposit matriks aluminium yang diperkuat partikel memiliki keunggulan modulus tinggi dan kekuatan tinggi, dan dapat digunakan untuk mengganti paduan 7A09 untuk memproduksi stringer kabin semi-monokoksi. Institute of Metal Research, Academy of Sciences China, Harbin Institute of Technology, Universitas Shanghai Jiaotong, dll. Telah melakukan banyak pekerjaan dalam penelitian dan persiapan komposit matriks aluminium yang diperkuat partikel, dengan pencapaian luar biasa.
Paduan al-Li yang digunakan dalam dirgantara asing
Aplikasi yang paling sukses pada kendaraan dirgantara asing adalah paduan al-Li Weldalite yang dikembangkan oleh Constellium dan Quebec RDC, termasuk paduan 2195, 2196, 2098, 2198, dan 2050. 2195 Paduan: AL-4.0CU-1.0LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, yang merupakan paduan al-Li pertama yang berhasil dikomersialkan untuk pembuatan tangki penyimpanan bahan bakar suhu rendah untuk peluncuran roket. 2196 Paduan: AL-2.8CU-1.6LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, kepadatan rendah, kekuatan tinggi, ketangguhan fraktur tinggi, awalnya dikembangkan untuk profil bingkai panel surya Hubble, sekarang sebagian besar digunakan untuk mengekstrusi profil pesawat terbang. 2098 Paduan: AL-3.5 CU-1.1LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, awalnya dikembangkan untuk pembuatan badan pesawat HSCT, karena kekuatan peluncuran pesawat tempur dan tangki peluncuran pesawat tempur F16 F16 . 2198 Paduan: AL-3.2CU-0.9LI-0.4MG-0.4AG-0.1ZR, digunakan untuk menggulung lembar pesawat komersial. Paduan 2050: AL-3.5CU-1.0LI-0.4mg- 0.4ag-0.4mn-0.1Zr, digunakan untuk memproduksi pelat tebal untuk menggantikan 7050-T7451 pelat tebal paduan untuk pembuatan struktur pesawat komersial atau komponen peluncuran roket. Dibandingkan dengan paduan 2195, kandungan Cu+Mn dari paduan 2050 relatif rendah untuk mengurangi sensitivitas pendinginan dan mempertahankan sifat mekanik yang tinggi dari pelat tebal, kekuatan spesifik adalah 4% lebih tinggi, modulus spesifik adalah 9% lebih tinggi, dan ketangguhan fraktur meningkat dengan resistensi retak korosi stres tinggi dan resistensi pertumbuhan retak kelelahan tinggi, serta stabilitas suhu yang tinggi.
Penelitian China tentang cincin penempaan yang digunakan dalam struktur roket
Pangkalan manufaktur kendaraan peluncuran China terletak di Zona Pengembangan Ekonomi dan Teknologi Tianjin. Ini terdiri dari area penelitian dan produksi roket, area industri aplikasi teknologi dirgantara dan area pendukung tambahan. Ini mengintegrasikan produksi suku cadang roket, perakitan komponen, pengujian perakitan akhir.
Tangki penyimpanan propelan roket dibentuk dengan menghubungkan silinder dengan panjang 2m hingga 5m. Tangki penyimpanan terbuat dari paduan aluminium, sehingga mereka perlu dihubungkan dan diperkuat dengan cincin penempaan paduan aluminium. Selain itu, konektor, cincin transisi, bingkai transisi dan bagian lain dari pesawat ruang angkasa seperti kendaraan peluncuran dan stasiun ruang angkasa juga perlu menggunakan cincin penempaan penghubung, sehingga cincin penempaan adalah jenis bagian penghubung dan struktur yang sangat kritis. Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd., Northeast Light Alloy Co., Ltd., dan Northwest Aluminium Co., Ltd. telah melakukan banyak pekerjaan dalam penelitian dan pengembangan, pembuatan dan pemrosesan cincin penempaan.
Pada tahun 2007, Aluminium Barat Daya mengatasi kesulitan teknis seperti casting skala besar, pembukaan billet yang ditempa, cincin bergulir, dan deformasi dingin, dan mengembangkan cincin penempaan paduan aluminium dengan diameter 5m. Teknologi penempaan inti asli memenuhi celah domestik dan berhasil diterapkan pada Maret-5B yang panjang. Pada 2015, Aluminium Barat Daya mengembangkan cincin penempaan aluminium super besar pertama dengan diameter 9m, menetapkan rekor dunia. In 2016, Southwest Aluminum successfully conquered a number of key core technologies such as rolling forming and heat treatment, and developed a super-large aluminum alloy forging ring with a diameter of 10m, which set a new world record and solved a major key technical problem Untuk pengembangan kendaraan peluncuran tugas berat China.
Diedit oleh May Jiang dari Mat Aluminium
Waktu posting: Des-01-2023
