(来源:今晚报)
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#火箭上难造的那口锅蓟州造出来了# 【把铝合金“擀”成箱底】#津彩相逢# 推进剂贮箱是火箭主体结构,贮箱箱底被誉为火箭“皇冠”。箱底承受内压、轴压、振动和冲击等复杂载荷,是关系火箭整体可靠性的核心关键构件。批产下线仪式现场展示的箱底,壁厚仅有4毫米,这口深、薄、大的“锅”,要用一张薄板一次性压出来,如何实现?大连理工大学研究员、博士生导师凡晓波向记者打了个通俗的比方:“火箭上的燃料贮箱就像水桶,它需要一个底,这个底就是箱底。这么薄的一个底,要兜起整个封闭容器,形成封闭的压力容器。箱底直径超2米,壁厚仅几毫米,就像用一张纸那么厚的薄板来压一口锅,极易起皱和开裂。”过去几十年,全世界解决这个问题的办法主要有两种:一种是“厚板旋压+数控加工”——用几十毫米厚的铝板旋压出一个毛坯,再把多余的材料一刀一刀铣掉,最后只剩几毫米。另一种是“瓜瓣拼焊”——把箱底分成十几块西瓜瓣一样的片,分别成形再焊起来,需要20多道工序。前者材料利用率极低,加工时间长,大型旋压设备面临着国外长达半世纪的禁运;后者焊缝多、可靠性差,不利于重复利用。在这种情况下,凡晓波团队走了一条没人走过的路,利用超低温成形技术,像“擀饺子皮”一样,把铝合金“擀”成箱底,让整体箱底一次压成形,压出来就是“光板底”成品,不用再去削、不用再焊,直接就能装上火箭飞。这个看似简单的比喻背后,是一项世界首创的原创科技。凡晓波团队研究发现,虽然大部分金属一冷就容易变脆,但铝合金恰恰相反——在超低温条件下,它不但不变脆,反而同时变强、变韧了,这种现象称为“双增效应”。凡晓波打了一个让所有人都能听懂的比方:“就好比擀饺子皮。面太软,一擀就裂了;面揉得劲道、有韧性,你就能擀得又大又薄还不破。超低温下的铝合金,就是那块最劲道的面。”这一发现被列入2021年中国科协十大前沿科学问题,获科技部“变革性技术关键科学问题”国家重点研发计划项目支持,与现有冷成形、热成形并列,成为第三大类成形制造技术。(津云新闻记者 赵颖妍 实习记者 白思婕 摄影 孙立伟 视频剪辑 王宣)
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