全3D列印航天關鍵承力件通過飛行考核

3d科學谷 發佈 2020-05-26T01:46:03+00:00

據了解,5月5日,中國航天科技集團有限公司抓總研製的長征五號B運載火箭首飛取得圓滿成功,同期一院211廠研製的全3D列印芯級捆綁支座順利通過飛行考核驗證。

據了解,5月5日,中國航天科技集團有限公司抓總研製的長征五號B運載火箭首飛取得圓滿成功,同期一院211廠研製的全3D列印芯級捆綁支座順利通過飛行考核驗證。捆綁支座是連接火箭芯級和助推器用於傳導助推器巨大推力的關鍵產品,飛行時承載200餘噸集中力。這是航天領域迄今為止集中力承載環境最「惡劣」的3D列印產品,也標誌著211廠又一增材製造技術方向實力躍居國內先進行列。

研製過程中,為了大幅度減重,設計人員對捆綁支座這一關鍵主承力構件進行了系統優化,最終選用了以最優傳力路徑設計的鈦合金構件,可有效減重200千克。

然而,用傳統方法製造的鈦合金關鍵承力件,其可加工性、組織性能一致性、製造周期等不能滿足型號需求。為此,型號隊伍首次採用3D列印技術研製這一主承力件。面對大尺寸、高精度、高性能要求的零件,211廠增材製造中心從確保產品整體質量可靠性出發,放棄慣常採用的複合3D列印方案,選擇了技術難度更高的全3D列印。同時,為進一步提高產品性能,該中心選擇了工藝控制難度更大的極遠離平衡態成形方法。

經過近4個月的工藝摸索,增材製造中心解決了大尺寸零件成形易開裂等難題,於2018年3月成功研製出首件全3D列印芯級捆綁支座產品。隨後,該中心加速推進工程化應用進程,全面掌握全流程製造關鍵技術,產品先後通過300噸級、400噸級的全面地面考核,充分驗證了產品的可靠性,具備批生產條件。2019年3月,正式產品交付。

產品性能檢測結果顯示,經全列印的鈦合金材料靜載屈服強度略優於、延伸率遠優於國內同期工程應用水平,強塑積提升一倍以上,全產品剖切性能離散度達到鍛件水平要求。

據悉,211廠將持續提升該產品的批生產效率,並推進該技術在未來航天型號大型集中傳力機構中的應用。

文章來源:中國航天報

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