铜基复合材料的应用

铜基复合材料在火箭发动机上的应用,比铝基复合材料更有限,铜有两种性能吸引火箭发动机部件用它作为基材：与氧的相容性和高的导电性。与氧的相容性是气流循环发动机的氧化剂PMDs所必需的。在气流循环里,氧涡轮泵壳体和导管将直接与高温富氧气流接触。这些应用场合也需要高温强度和抗蠕变性能。对于某些应用,密度小于7.5g/cm3的材料在260℃的强度需要达到413MPa,与铝基复合材料一样,铜基复合材料也必须开发近终形加工技术。铜的导热应用主要是推广室内衬。内衬内侧暴露在20MPa燃气中,外侧是低温推进剂,以前为导热应用而研制的复…     

TC11钛合金锻造工艺与热处理工艺研究

<正>TC11属于α+β双相钛合金,具有优异的热强性能,并具有较高的室温强度和良好的热加工工艺性能,可在500℃下长期使用,适于制造航空发动机机盘和叶片。由于钛合金的密度小,而且从低温(-253℃)到中高温(约600℃),比强度高,这一特性使得钛合金代替钢、铝合金、高温合     

液氢燃料时代莅临铝工业做好准备

铝及铝合金没有低温脆性是其固有的最大优点,它们的塑性成形性与强度性能均随着温度的降低而同步升高。较详细地介绍了铝合金的低温力学性能,综述了5083铝合金与2219铝合金在航天器火箭发射燃料液氢、液氧容器中的应用。这两个合金是制造液氢、液氧生产装备、贮存与运输容器零部件的不可或缺的材料。"长五遥四"发射"天问一号"的液氢和液氧槽是用中铝集团生产的铝合金板材制造的。现在国外正在研发液氢燃料飞机,大力发展液氢飞机所用铝合金是铝工业面临的挑战。     

钛合金锻压的氢脆性

<正> 一、问题的提出由于航空、火箭、导弹、造船、石油、化工等工业的发展,要求有强度重量比高、抗疲劳、在370～540℃温度下能保持良好的塑性和断裂韧性,并且有耐腐蚀能力的钛合金。由于我国钛资源占世界第一,各种钛合金的品种和规格不断的出现,尤其航空发动机钛合金的涡轮盘锻压成功后,钛合金锻压成为我国锻压行业的重要课题之一。     

铜基复合材料的应用

铜基复合材料在火箭发动机上的应用，比铝基复合材料更有限。铜有两种特性吸引火箭发动机部件用它作为基材：与氧的相容性和高的导热性。与氧的相容性是全流循环发动机氧化剂PMDs所必需的。在全流循环里，氧涡轮泵体和导管将直接与高温富氧气流接触。这些应用场合也需要高温强度和抗蠕变性能，对于某些应用，密度小于7.5g/cm3的材料在260℃的强度需要达到413MPa。与铝基复合材料一样，铜基复合材料也必须开发近净形加工技术。铜的导热应用主要是推力室内衬。内衬内侧暴露在20MPa的燃气中，外侧是低温推进剂。以前为导热应用而研制的复合…     

用于宇宙航空系统的高强可焊铝合金—2021

2021是阿尔卡公司为大型火箭液体燃料助推器结构和燃料箱而发展的高强度可焊铝合金。 2021是铝—铜系合金,具有复杂的化学成分,要求严格控制11种合金化元素。热处理和时效的2021的主要强化机理是铝—铜过渡相的沉淀,镉和锡促进了该相的成核。这种新的铝合金较目前用于空间飞行器燃料箱上的若干铝合金有许多优点。热处理和时效的2021具有2014—T6合金的强度和大致相同的低温韧性。但是2021合金更易于焊接和更能抗应力腐蚀裂纹。2021不论在高温,还是在低温都有较好的强度。当冷却到-233℃时,2021保持了室温塑性,强度提高了40％。在高温下2021具有相当于2219合金的强度。2021的焊接强度比2219的高,其抗焊接裂纹的性能非常好。     

长征五号发动机核心铸件沈阳造

正2016年11月3日,我国最大推力的新一代运载火箭——长征五号,在海南文昌航天中心发射升空,并顺利将卫星载荷送入预定轨道,首次发射取得圆满成功。长征五号是我国首枚大推力无毒无污染的液体火箭,其超过1 000 t的起飞推力,来自于我国新研制的120 t级液氧煤油发动机和50 t级氢氧发动机提供的强大推力。其中,50 t级(YF-77)和YF-75D上面级液氢液氧发动机核心动力部件所采用的氢泵壳体、级间壳体、     

钛合金在航天火箭中的应用

钛及钛合金始终受到航天火箭技术装备研制人员的关注。实际上没有一种航天火箭是不使用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％～30％。在“能源一暴风雪”号、“和平一l”号、“进步”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到非常广泛的应用。在航天火箭技术装备中采用的a合金和近a合金包括0T4、0T41、BTS－1。、fiT3B。。用0T4合金板材制造液体燃料火箭发动机的燃烧仓和“和平一l”号轨道站对接件；用0T41合金制造发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。BTS－1;、和fiT3B。合金用于制造容器——增压系统蓄压器和低…     

德国科学家"软化"钛合金

为降低钛合金加工成本,德国不伦瑞克大学的材料科学家在金属材料的结构上做文章,先设法将钛合金软化,对其进行加工,然后再将钛合金的特性复原。钛合金强度高、质量轻、耐热性能好,适用于舰船、汽车、航空航天飞行器等,波音777客机采用了约9 %的钛合金材料。然而,钛合金的加工难度极大,如加工一个船用涡轮压缩机轮需要50 h,而加工一个铝合金同样部件仅需5 h。不伦瑞克大学的材料科学家采用了一种专门热处理方法,将氢渗入钛合金,渗氢的钛合金相对软化。对软化的钛合金进行切削加工,这时加工设备所承受的机械和热负载明显降低,切削力仅需过去的…     

钛合金的等温模锻

钛合金由于具有明显的优点,在中温区有较高的强度/重量比,良好的高温性能,高的刚度/重量比,好的疲劳强度和韧性,良好的耐腐蚀性能和低温性能,因此,在国内外得到广泛的发展和应用。国外,目前83%的钛及其合金在飞机,火箭和宇航方面应     

长征五号火箭燃料箱铝合金打造

中国最大推力新一代运载火箭长征五号于2016年11月3日从中国海南岛文昌航天发射场发射升天,标志着中国跨过了航天强国门槛,它的芯级直径5 m,外围的4个助推器直径3.35 m,身高约57 m,芯级火箭推进剂为-253℃的液氢与-183℃的液氧,助推器的推进剂为液氧与煤油,它们的贮箱是用铝合金焊接的,但所用的铝合金种类未见媒体报道,笔者认为应该是用2219型铝合金板焊接的。对2219型铝合金作了较详细的介绍。     

纳米晶高强度铝合金的低温冷轧

采取液氮低温冷轧加工制得的纳米晶铝合金板材，其晶粒尺寸为100至400nm，并且由于在基体中弥散有极细的氮化物颗粒而使得其纳米晶粒得以热稳定化。这种纳米晶铝合金板材具有较高的刚度和强度。将混合均匀的粉末配料经过热等静压固结，固结压坯经热轧、冷轧可制成板材或箔材。这种材料适用于作为轻型结构装甲板、高比强度铆接件、水下船只的壳体材料以及火箭发动机的各种零部件等。     

西南铝业集团轧制出10m级世界最大铝合金环

正2015年西南铝业(集团)有限责任公司研制成功9 m级世界最大的火箭燃料贮箱连接整体铝合金环,不到一年又于2016年8月25日轧出直径10 m级连接环,再次刷新世界纪录,中国在这一领域的生产技术稳执世界牛耳。燃料贮箱连接环是火箭的关键构件,不管是单级火箭,还是多级火箭。即使是单级火箭的燃料贮箱也是3个零件(箱体与上、下端盖)组成的,多级火箭还需要连接贮箱的筒段。10 m整体铝合金连接环是用什么铝合金轧制的呢?媒体未报道,我们只能从其工作环境、应具备的性能等推测与判断,例如火箭推进剂(燃料)贮箱是在极低的温度下工作,必须有良好低温性能,结构强度应高,能     

钛合金部件抗高温腐蚀研究与防护

鉴于高温强度与质轻性能的完美结合，钛基合金在压气机零部件方面的用途越来越引起人们的关注，这些发动机部件是在高温腐蚀的环境下工作的。由于钛合金在高温空气中对氧有很强的吸附作用，因此，在合金表面易形成氧化层和α层。并且，当飞行器在海上低空飞行时，还会受到高温腐蚀的影响。因此，必须要了解钛合金在气体涡轮发动机工作条件下的特性，并应用适当的表面涂层来防止高温腐蚀(氧化和热腐蚀)及α层的形成，以此来提高发动机的使用寿命。     

钛合金表面的抗氧化涂层

钛合金具有高的比强度 ,在航空燃气涡轮发动机压缩机上得到广泛应用。IMI83 4高温钛合金的使用温度可达 5 5 0℃。但在更高温度下 ,钛合金的氧化和氧脆 (形成了α脆性层 )影响了钛合金稳定性。为改善这种状况 ,在钛合金表面施加防护涂层。印度科研工作者研制了一种能提高钛合金高温抗氧化性能的优异涂层 :铂 -铝化物涂层。IMI83 4钛合金 (Ti -5 8Al -4Sn -3 5Zr -0 7Nb -0 5Mo -0 3 5Si -0 0 6C)上涂覆铂 -铝化物涂层的工艺流程为 :先在基体表面电化学沉积 5 μm厚的铂层 ,再在氩气氛下 70 0℃扩散处理 2h ,以使铂和基体之间有…     

复杂流道构件组合放电加工技术研究

复杂流道构件的高效、高精度加工是液体火箭发动机的核心制造技术之一,随着发动机涡轮泵功率及涡轮效率的不断提升,涡轮泵复杂流道构件的加工去除量大幅增加,同时对加工精度的要求也越来越严格。故提出了高速放电铣削粗加工与多轴联动电火花成形精密加工复合的加工工艺,通过对复杂流道构件的高速放电铣削加工电极损耗补偿和多轴联动电火花成形加工轨迹规划等技术的研究,实现了复杂流道构件的高效、高精度放电加工。     

TC4钛合金Zn-Al合金涂层的抗接触腐蚀性能研究

为了有效解决钛合金-铝合金之间的接触腐蚀问题,采用无铬达克罗技术在TC4钛合金表面制备了Zn-Al合金涂层,并检测了涂层的组织和厚度,对有涂层的TC4合金试样进行了盐雾试验,以研究涂层的防蚀性能。结果表明,TC4合金的Zn-Al涂层均匀致密,厚约35μm,与基体结合良好。在盐雾试验29 d后,无涂层钛合金-铝合金接触偶对的腐蚀程度要比有涂层的钛合金-铝合金接触偶对严重得多。电化学测试结果表明,涂层钛合金-铝合金接触偶的自腐蚀电位差比无涂层钛合金-铝合金接触偶的自腐蚀电位差低315 mV左右,前者的开路电位差则比后者低244 mV,并且接触偶对的阴、阳两极发生了转换,即原先作阳极的铝合金变成了被保护的阴极。Zn-Al合金涂层的存在能有效降低相互接触的钛-铝合金之间的电位差,具有一定的防腐蚀作用。     

钛合金在欧洲航空与航天工业中的应用

对于航空与航天用途来说,大概没有其它合金系统比钛合金更为适宜了。钛合金的密度只有各种钢或者超合金的一半左右,其强度/重量比极为优越;钛合金的抗腐蚀能力很强;若按德国人的说法,钛的储藏量实际上是无限的。但是,将钛矿石还原成为钛金属时耗能大和成本高,这是钛及其合金价格比较高的主要原因。所有这些技术因素使得钛合金成为航空与航天用途的主要选材对象。目前,就航空与航天用钛合金而言,民用飞机占其总重量的7％左右,军用飞机所占比例高达20％～25％。相对地说,燃气涡轮发动机中的钛合金用量比飞机     

德科学家“软化”钛合金

为降低钛合金加工成本 ,德国不伦瑞克大学的材料科学家在材料金属结构上做文章 ,他们先设法将钛合金软化 ,并对其进行加工 ,然后再将材料的特性复原。钛合金强度大、重量轻、耐热性能好 ,适用于船只、汽车、航空航天工业 ,被人们视为未来材料。新型波音 777客机采用了约 9%的钛合金材料。然而 ,钛合金的加工难度极大 ,如加工一个船用涡轮压缩机轮需要 5 0h ,而加工一个铝合金的同样部件仅需 5h。不伦瑞克的科学家采用了一种专门热处理方法 ,将氢原子渗入材料 ,渗氢的钛合金相对软化。对软化的钛合金进行切削加工证明 ,这时加工设备所承受的…     

全能金属——钛

<正> 钛在地壳中的丰度为0.6％,仅次于铝、铁、镁,占第4位。但从它的工业价值、资源寿命和发展前景来看,它仅次于铁和铝,被称为正在崛起的第三金属。 钛的许多特性是迄今发现的其它金属所不具备的。钛的比重小、强度高、比强度大,是宇航、国防工业关键的支撑材料之一。用钛合金制造飞机骨架,可减轻重量和提高强度,钛合金涡轮发动机可提高使用温