钛合金在航天火箭中的应用

世上无难事，只要肯攀登

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％一30 ％。在“能源—暴风雪”号、“和平—1”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。合金和近α合金包括OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制造液体燃料火

箭发动机的燃烧仓和“和平—1”号轨道站对接件，用OT4—1合金制造发动机吊

架构件、燃料箱、管接头和托架等。BT5－1和ПT3B合金用于制造容器－增压系统蓄压器和低温液体储存箱BT5—1合金用于制造液氢输送泵叶轮。叶轮

制造工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚

度为3mm的主轮采用颗粒冶金方法制成，并在颗粒加压烧结过程中以扩散焊的方法与模锻主轮焊合。静力加载时，断裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的，这说明扩散焊是很可靠的。“能源”号运载火箭叶轮的顺利运行证明，该工艺具有很好的效果。先进航天火箭技术产品用的高脉冲推重比发动机的开发，要求采用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研究院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定工作循环。用这种合金制造了工作温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。目前正在探索将该合金工作温度降低到一253’C的途径，其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可保证坯料各个部位都具有均匀的细晶组织，并使整个坯料的性能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α＋β区热等静压+一段焙烧后制取致密坯料，强度比BT5—1KT合金高

100MPa，疲劳性能更高。重要的问题是要研制和开发一种σb800MPa、抗氧化温度达850℃的新型近α合金，以取代不锈钢大型焊接结构。该合金将含