空客国防和空间(广告),加上双胞胎,NLR,美国铝业和Constellium进行调查的可能性新万博赛车将搅拌摩擦焊(FSW)过程应用于第三代铝锂合金(铝锂)(如AA2050, AA2060、AA2099 AA2195和AA2055)可转让的航天器推进剂制造坦克。
为什么铝锂?
宇宙飞船推进剂罐通常由钛及其合金制成，由于这些材料的高熔点(1604-1660°C)，是不可丢弃的。可让与性是当前清洁空间倡议的一个关键方面，也是空间碎片缓减战略的一个重要组成部分。
由于其较低的熔点和良好的强度密度比和刚度密度比，铝锂合金可以取代钛合金制造可拆卸的推进剂罐，同时提供了整体成本节约。
为什么焊?
搅拌摩擦焊接已被证明是一种高效的铝合金焊接方法。避免了与铝合金熔焊有关的常见缺陷，如气孔和凝固裂纹。由于搅拌摩擦焊是一种固态工艺，其变形和残余应力水平低于熔焊。
项目总结
在项目的初始阶段广告和项目合作伙伴进行一个全面的文献回顾来识别潜在的铝锂合金候选人和候选人进行了权衡研究铝锂合金对几个焊接过程,为了选择特定的铝锂合金焊的项目(s)。
在完成材料权衡研究后，我们采购了T3和T8条件下的AA2060合金进行焊接试验。值得一提的是，这一特定合金的选择是由其可用性驱动的，而初步焊缝开发方面的结果对特定的铝锂合金不会太敏感。这一点很重要，因为到目前为止，铝锂合金作为推进剂燃料箱中钛合金的替代品的研究还不够成熟，不能进行确定的选择。
双方同意，还将对AA2060 T3和T8合金进行电子束焊接(EBW)试验，以提供使用FSW获得的冶金和力学性能的比较。
搅拌摩擦焊试验
采用TWI对AA2060 T3和T8合金进行了搅拌摩擦焊接试验，并对焊接件的冶金和力学性能进行了评价。焊接参数优化后，焊接效率相对于母材的极限抗拉强度(UTS)较高，T3条件下高达97%，T8条件下高达92%。焊缝未发现任何缺陷
电子束焊接试验
TWI对AA2060 T3和T8合金进行了一系列EBW试验。与母材UTS相比，试验在T3条件下实现了高达82%的焊接效率。T8熔体运行的效率比母材UTS高75%。无损检测和金相检查未发现焊接缺陷。
结论
在AA2060合金上进行的搅拌摩擦焊和EBW试验，焊接效率分别超过91%和84%，超过了这些技术的典型值。对焊缝的检查没有发现缺陷。
搅拌摩擦焊和电子束焊接都适用于推进剂储罐的封闭，尽管使用搅拌摩擦焊存在一些挑战，特别是在封闭储罐方面。然而，这可以通过使用先进的工具和夹具设计来解决。
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