લોન્ચ વાહનોમાં હાઇ-એન્ડ એલ્યુમિનિયમ એલોય મટિરિયલ્સનો ઉપયોગ

રોકેટ ઇંધણ ટાંકી માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય

માળખાકીય સામગ્રી રોકેટ બોડી સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા ટેકનોલોજી, સામગ્રી તૈયારી ટેકનોલોજી અને અર્થતંત્ર જેવા મુદ્દાઓની શ્રેણી સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, અને રોકેટની ટેક-ઓફ ગુણવત્તા અને પેલોડ ક્ષમતા નક્કી કરવા માટે ચાવીરૂપ છે. સામગ્રી સિસ્ટમની વિકાસ પ્રક્રિયા અનુસાર, રોકેટ ઇંધણ ટાંકી સામગ્રીની વિકાસ પ્રક્રિયાને ચાર પેઢીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. પ્રથમ પેઢી 5-શ્રેણીના એલ્યુમિનિયમ એલોય છે, એટલે કે, Al-Mg એલોય. પ્રતિનિધિ એલોય 5A06 અને 5A03 એલોય છે. તેનો ઉપયોગ 1950 ના દાયકાના અંતમાં P-2 રોકેટ ઇંધણ ટાંકી માળખાના ઉત્પાદન માટે કરવામાં આવતો હતો અને આજે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે. 5.8% Mg થી 6.8% Mg ધરાવતા 5A06 એલોય, 5A03 એ Al-Mg-Mn-Si એલોય છે. બીજી પેઢી Al-Cu-આધારિત 2-શ્રેણી એલોય છે. ચીનના લોંગ માર્ચ શ્રેણીના લોન્ચ વાહનોના સ્ટોરેજ ટેન્ક 2A14 એલોયથી બનેલા છે, જે Al-Cu-Mg-Mn-Si એલોય છે. 1970 ના દાયકાથી અત્યાર સુધી, ચીને 2219 એલોય મેન્યુફેક્ચરિંગ સ્ટોરેજ ટાંકીનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું, જે એક Al-Cu-Mn-V-Zr-Ti એલોય છે, જેનો ઉપયોગ વિવિધ લોન્ચ વ્હીકલ સ્ટોરેજ ટાંકીના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તે જ સમયે, તેનો ઉપયોગ હથિયાર લોન્ચ લો-ટેમ્પરેચર ફ્યુઅલ ટાંકીના માળખામાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે, જે ઉત્તમ નીચા તાપમાન પ્રદર્શન અને વ્યાપક કામગીરી સાથેનો એલોય છે.

કેબિન સ્ટ્રક્ચર માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય

1960 ના દાયકામાં ચીનમાં લોન્ચ વાહનોના વિકાસથી અત્યાર સુધી, લોન્ચ વાહનોના કેબિન માળખા માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રથમ પેઢી અને બીજી પેઢીના એલોય દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે જે 2A12 અને 7A09 દ્વારા રજૂ થાય છે, જ્યારે વિદેશી દેશો કેબિન માળખાકીય એલ્યુમિનિયમ એલોય (7055 એલોય અને 7085 એલોય) ની ચોથી પેઢીમાં પ્રવેશી ચૂક્યા છે, તેમનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેમની ઉચ્ચ શક્તિ ગુણધર્મો, ઓછી ક્વેન્ચિંગ સંવેદનશીલતા અને નોચ સંવેદનશીલતા છે. 7055 એ Al-Zn-Mg-Cu-Zr એલોય છે, અને 7085 એ Al-Zn-Mg-Cu-Zr એલોય પણ છે, પરંતુ તેની અશુદ્ધિ Fe અને Si સામગ્રી ખૂબ ઓછી છે, અને Zn સામગ્રી 7.0% ~ 8.0% પર ઊંચી છે. 2A97, 1460, વગેરે દ્વારા રજૂ કરાયેલ ત્રીજી પેઢીના Al-Li એલોય તેમની ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ મોડ્યુલસ અને ઉચ્ચ વિસ્તરણને કારણે વિદેશી એરોસ્પેસ ઉદ્યોગોમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા છે.

કણ-પ્રબલિત એલ્યુમિનિયમ મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટમાં ઉચ્ચ મોડ્યુલસ અને ઉચ્ચ શક્તિના ફાયદા છે, અને તેનો ઉપયોગ સેમી-મોનોકોક કેબિન સ્ટ્રિંગર્સ બનાવવા માટે 7A09 એલોયને બદલવા માટે થઈ શકે છે. મેટલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ, હાર્બિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી, શાંઘાઈ જિયાઓટોંગ યુનિવર્સિટી, વગેરેએ કણ-પ્રબલિત એલ્યુમિનિયમ મેટ્રિક્સ કમ્પોઝિટના સંશોધન અને તૈયારીમાં ઘણું કામ કર્યું છે, જેમાં નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓ પ્રાપ્ત થઈ છે.

વિદેશી અવકાશમાં વપરાતા અલ-લી એલોય

વિદેશી એરોસ્પેસ વાહનો પર સૌથી સફળ એપ્લિકેશન કોન્સ્ટેલિયમ અને ક્વિબેક RDC દ્વારા વિકસિત વેલ્ડાલાઇટ અલ-લી એલોય છે, જેમાં 2195, 2196, 2098, 2198 અને 2050 એલોયનો સમાવેશ થાય છે. 2195 એલોય: Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, જે રોકેટ લોન્ચ માટે ઓછા-તાપમાનના ઇંધણ સંગ્રહ ટાંકીના ઉત્પાદન માટે સફળતાપૂર્વક વ્યાપારીકરણ કરાયેલ પ્રથમ અલ-લી એલોય છે. 2196 એલોય: Al-2.8Cu-1.6Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ ફ્રેક્ચર કઠિનતા, મૂળરૂપે હબલ સોલર પેનલ ફ્રેમ પ્રોફાઇલ્સ માટે વિકસાવવામાં આવી હતી, જે હવે મોટે ભાગે એરક્રાફ્ટ પ્રોફાઇલ્સને બહાર કાઢવા માટે વપરાય છે. 2098 એલોય: Al-3.5 Cu-1.1Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, મૂળરૂપે HSCT ફ્યુઝલેજના ઉત્પાદન માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, તેની ઉચ્ચ થાક શક્તિને કારણે, તેનો ઉપયોગ હવે F16 ફાઇટર ફ્યુઝલેજ અને અવકાશયાન ફાલ્કન લોન્ચ ફ્યુઅલ ટાંકીમાં થાય છે. 2198 એલોય: Al-3.2Cu-0.9Li-0.4Mg-0.4Ag-0.1Zr, વાણિજ્યિક વિમાન શીટ રોલિંગ માટે વપરાય છે. 2050 એલોય: Al-3.5Cu-1.0Li-0.4Mg- 0.4Ag-0.4Mn-0.1Zr, વાણિજ્યિક વિમાન માળખાં અથવા રોકેટ લોન્ચિંગ ઘટકોના ઉત્પાદન માટે 7050-T7451 એલોય જાડા પ્લેટોને બદલવા માટે જાડા પ્લેટો બનાવવા માટે વપરાય છે. 2195 એલોયની તુલનામાં, 2050 એલોયમાં Cu+Mn સામગ્રી પ્રમાણમાં ઓછી છે જે ક્વેન્ચિંગ સંવેદનશીલતા ઘટાડે છે અને જાડા પ્લેટના ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો જાળવી રાખે છે, ચોક્કસ તાકાત 4% વધારે છે, ચોક્કસ મોડ્યુલસ 9% વધારે છે, અને ઉચ્ચ તાણ કાટ ક્રેકીંગ પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ થાક ક્રેક વૃદ્ધિ પ્રતિકાર, તેમજ ઉચ્ચ તાપમાન સ્થિરતા સાથે ફ્રેક્ચર કઠિનતા વધે છે.

રોકેટ સ્ટ્રક્ચર્સમાં વપરાતા ફોર્જિંગ રિંગ્સ પર ચીનનું સંશોધન

ચીનનો લોન્ચ વ્હીકલ મેન્યુફેક્ચરિંગ બેઝ તિયાનજિન ઇકોનોમિક એન્ડ ટેકનોલોજીકલ ડેવલપમેન્ટ ઝોનમાં સ્થિત છે. તે રોકેટ સંશોધન અને ઉત્પાદન ક્ષેત્ર, એરોસ્પેસ ટેકનોલોજી એપ્લિકેશન ઉદ્યોગ ક્ષેત્ર અને સહાયક સહાયક ક્ષેત્રથી બનેલો છે. તે રોકેટ ભાગોનું ઉત્પાદન, ઘટક એસેમ્બલી, અંતિમ એસેમ્બલી પરીક્ષણને એકીકૃત કરે છે.

રોકેટ પ્રોપેલન્ટ સ્ટોરેજ ટાંકી 2 મીટરથી 5 મીટર લંબાઈના સિલિન્ડરોને જોડીને બનાવવામાં આવે છે. સ્ટોરેજ ટાંકીઓ એલ્યુમિનિયમ એલોયથી બનેલી હોય છે, તેથી તેમને એલ્યુમિનિયમ એલોય ફોર્જિંગ રિંગ્સથી કનેક્ટ અને મજબૂત બનાવવાની જરૂર છે. આ ઉપરાંત, કનેક્ટર્સ, ટ્રાન્ઝિશન રિંગ્સ, ટ્રાન્ઝિશન ફ્રેમ્સ અને અવકાશયાનના અન્ય ભાગો જેમ કે લોન્ચ વ્હીકલ અને સ્પેસ સ્ટેશનોને પણ કનેક્ટિંગ ફોર્જિંગ રિંગ્સનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે, તેથી ફોર્જિંગ રિંગ્સ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પ્રકારના કનેક્ટિંગ અને માળખાકીય ભાગો છે. સાઉથવેસ્ટ એલ્યુમિનિયમ (ગ્રુપ) કંપની લિમિટેડ, નોર્થઈસ્ટ લાઇટ એલોય કંપની લિમિટેડ અને નોર્થવેસ્ટ એલ્યુમિનિયમ કંપની લિમિટેડ એ ફોર્જિંગ રિંગ્સના સંશોધન અને વિકાસ, ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયામાં ઘણું કામ કર્યું છે.

2007 માં, સાઉથવેસ્ટ એલ્યુમિનિયમે મોટા પાયે કાસ્ટિંગ, ફોર્જિંગ બિલેટ ઓપનિંગ, રિંગ રોલિંગ અને કોલ્ડ ડિફોર્મેશન જેવી તકનીકી મુશ્કેલીઓને દૂર કરી, અને 5 મીટર વ્યાસ સાથે એલ્યુમિનિયમ એલોય ફોર્જિંગ રિંગ વિકસાવી. મૂળ કોર ફોર્જિંગ ટેકનોલોજીએ સ્થાનિક અંતર ભર્યું અને લોંગ માર્ચ-5B માં સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવ્યું. 2015 માં, સાઉથવેસ્ટ એલ્યુમિનિયમે 9 મીટર વ્યાસ સાથે પ્રથમ સુપર-લાર્જ એલ્યુમિનિયમ એલોય ઓવરઓલ ફોર્જિંગ રિંગ વિકસાવી, જેણે વિશ્વ રેકોર્ડ બનાવ્યો. 2016 માં, સાઉથવેસ્ટ એલ્યુમિનિયમે રોલિંગ ફોર્મિંગ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ જેવી ઘણી મુખ્ય કોર તકનીકો પર સફળતાપૂર્વક વિજય મેળવ્યો, અને 10 મીટર વ્યાસ સાથે સુપર-લાર્જ એલ્યુમિનિયમ એલોય ફોર્જિંગ રિંગ વિકસાવી, જેણે એક નવો વિશ્વ રેકોર્ડ બનાવ્યો અને ચીનના હેવી-ડ્યુટી લોન્ચ વાહનના વિકાસ માટે એક મુખ્ય મુખ્ય તકનીકી સમસ્યા હલ કરી.

MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિયાંગ દ્વારા સંપાદિત