高科技的背后離不開(kāi)材料和工藝的升級(jí),在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件制造領(lǐng)域,我們常常聽(tīng)過(guò)粉末冶金(特種粉末冶金及復(fù)合材料制備/加工第六屆學(xué)術(shù)會(huì)議)這個(gè)概念。
它是精密鑄造的升級(jí)版,精密鑄造采用的原材料是熔融的金屬液體,它的成形方式是這樣的:把金屬液體熔化后,澆鑄到預(yù)先制備的模殼中,模殼一般都是陶瓷材料所做的,金屬液體在模殼中逐漸凝固,形成鑄造合金,最后把模殼敲掉,得到精密鑄件。而粉末冶金采用是將粉末填充到模具中,然后燒結(jié)成一個(gè)致密的粉末合金,最后再將模具去除掉。
粉末合金材質(zhì)均勻、成分均勻。以前的精密鑄造部件,采用工業(yè)CT進(jìn)行探傷,總會(huì)有一些“縮孔、疏松”的鑄造缺陷。如果該部件用于極端工況環(huán)境就會(huì)出現(xiàn)故障,甚至事故。
3月21日,長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭最后一臺(tái)大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)試驗(yàn)取得成功,將用于2022年中國(guó)空間站實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射。發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件氫泵葉輪工作在氫渦輪泵中,它的作用是將火箭體內(nèi)大量低溫(零下253度)低壓的液態(tài)氫氣高速輸送到燃燒室中,與燃燒室中的液態(tài)氧氣爆炸混合,對(duì)火箭產(chǎn)生推力。葉輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘35000轉(zhuǎn),液氫經(jīng)過(guò)氫泵葉輪加壓以后,泵后壓力達(dá)到16.5兆帕。
一開(kāi)始鑄造的葉輪做完實(shí)驗(yàn)時(shí)總是掉塊,有時(shí)掉塊恰好會(huì)堵住燃料管道,險(xiǎn)些造成爆炸。后來(lái)改成粉末冶金(特種粉末冶金及復(fù)合材料制備/加工第六屆學(xué)術(shù)會(huì)議),完美解決。