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    　　2016年11月3日20時43分，推力新一代運載火箭長征五號從海南島文昌航發(fā)射場轟然發(fā)射升天，約30分后進入預(yù)定軌道，長征五號運載火箭首次發(fā)射任務(wù)圓滿成功。這一聲劃破長空的驚天巨響震驚了整個地球，標(biāo)志著跨過了航天強國門檻，進入了世界航天強國俱樂部。

　　長征五號火箭是個貨真價實的大塊頭，是個名副其實的“胖五”，起飛質(zhì)量約870t，配12顆“大心臟”——發(fā)動機，
　　長征五號的“大”還體現(xiàn)在它的外觀上，它的直徑比現(xiàn)役火箭的大50%，它的芯級直徑達5m，
　　長五火箭“身高”約57m，比20層樓還高一點點，但比長征二號下運載火箭卻矮一些。因而長五火箭可容納多得多的推進劑。芯級火箭推進劑為-253℃的液氫與-183℃的液氧，助推器的推進劑為液氧與煤油，這在運載火箭發(fā)展歷程中是首次，由于液氫、液氧的溫度很低，所以有人把長五火箭又稱之為“冰箭”，有十幾萬個零部件。

　　燃料箱體鋁合金造

　　長征五號火箭的起飛質(zhì)量870t，其中液氫（-253℃）與液氧（-183℃）的質(zhì)量占90%，即這兩種燃料的質(zhì)量達783t。據(jù)報道，長征五號火箭的研制歷時10載，突破了以12項重大關(guān)鍵技術(shù)為代表的247項關(guān)鍵技術(shù)，其中有多項是關(guān)于鋁合金材料的。在關(guān)鍵技術(shù)中，新技術(shù)比例幾乎占100%，核心技術(shù)全部擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，實現(xiàn)了長征火箭的升級換代，使一躍進入航天強國，也為成為鋁加工強國邁出了堅實的一大步。

　　長征五號火箭各大部件是用什么材料制造的未見媒體報道，但是可以肯定的是，在結(jié)構(gòu)材料中鋁合金肯定是主流，因為芯級火箭巨大的液氫液氧貯箱，4個助推器的液氧、煤油貯箱都應(yīng)是用鋁合金做的，只有鋁合金才能在這種極為嚴(yán)峻的條件下工作：一是它們的密度小，輕巧，為鋼密度的30%左右；低溫性能，沒有低溫脆性，鋁合金的強度與延展性均隨著溫度的降低而同步上升，成為一類絕好的低溫結(jié)構(gòu)材料，成為很難替代的航天材料；可加工與可形成性能好，可焊接性能好，尤其是摩擦攪拌焊（FSW）性能，美國大型火箭低溫燃料鋁合金貯箱就是摩擦攪拌焊的。

　　2219鋁合金是的

　　低溫燃料貯箱材料

　　長征五號大型火箭的液氫（-253℃）與液氧（-183℃）貯箱是用什么鋁合金焊接的，連接固定鍛環(huán)是用什么鋁合金環(huán)鍛的，未見媒體報道，但是國外發(fā)射大型火箭用的液氫、液氧貯箱不管是美國的，還是日本與歐洲的，都是用2219型鋁合金厚板（>6mm——≤10mm）焊的，板材應(yīng)該是鋁業(yè)公司所屬的工廠生產(chǎn)的，它們有生產(chǎn)鋁材60年的技術(shù)與經(jīng)驗，并通過了航天部門的認(rèn)證。

　　看看2219型合金的真面目

　　2019合金是美國鋁業(yè)公司（Alcoa）為航天工業(yè)研發(fā)的一種高強度、高韌性的高溫耐熱合金，1954年在美國鋁業(yè)協(xié)會公司注冊，2008年將2219與2519合金納入國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190，自此，2219及2519合金不但是美國合金，也是的標(biāo)準(zhǔn)合金，它們的標(biāo)定化學(xué)成分見表1，除含Ti、V外，
　　2219型合金屬Al-Cu-Mn系，還含有少量的Ti、V、Zr，成分相當(dāng)復(fù)雜，因而合金有良好的高低溫性能，Ti、V、Zr的加入可形成Al3Ti、Al3Zr、Al5V化合物，具有細(xì)化晶粒、提高再結(jié)晶溫度和耐熱性的作用。這類合金是20世紀(jì)50年代初期開始問世，可加工成各種各樣的半成品，用于制造在200℃——300℃與在超低溫下工作的零部件。

　　在Al-Cu-Mn系合金中，Cu與Mn是主要的合金化元素，Cu與Al形成化合物Al2Cu，是主要強化相，
　　Mn是保證合金耐熱性的主要元素，Ti、Zr、V也有一定的作用。Mn在鋁中的擴散系數(shù)小，能降低Cu在Al中的擴散，不但使α（Al）固溶體的分解傾向減少，而且還降低了Al2Cu在高溫下的聚集傾向。Mn的含量不宜>
　　Mg降低2219、2319、2419合金的可焊性，
　　雜質(zhì)Zn加快Cu在鋁中的擴散，對合金的性能不利。Fe會與銅形成三元化合物Al7Cu2Fe，降低α（Al）中的銅含量，使合金的強度下降，應(yīng)嚴(yán)加控制。Si降低合金的高溫（300℃）持久強度，屬有害雜質(zhì)。

　　熱處理特性

　　2219型合金的顯著特點是：高的熱強性，的低溫性能，可在-270℃——300℃長期使用，使用溫度跨度之大，居鋁合金之冠；擠壓材料沒有擠壓效應(yīng)。這類合金幾乎沒有自然時效效果，卻有顯著的人工時效能力。在人工時效狀態(tài)T6，既有高的強度，又有的耐熱性與可焊性。

　　此類合金的固溶處理溫度520℃——535℃，人工時效規(guī)范160℃——170℃/（10——16）h。在固溶處理時，在合金中進行兩個相反的過程：一是α（Al）+Al2Cu二元共晶及三元共晶α（Al）+Al2Cu+T（Al12CuMn2）固溶于α（Al）中，二是從α（Al）中析出含Mn相T（Al12CuMn2），呈點狀彌散地分布于α（Al）基地中。淬火后獲得的α（Al）是過飽和的，在人工時效時析出Al2Cu和T相，使合金強化。

　　在高溫下，不但T相本身的顯微硬度比Al2Cu的高，而且在高溫長期負(fù)荷下其軟化的百分?jǐn)?shù)也比Al2Cu的少，T相還能顯著提高合金的高溫持久硬度。T相在高溫下比Al2Cu穩(wěn)定得多，不易聚集。

　　良好的低溫性能

　　在鋁合金中，2219型合金的低溫性能久負(fù)盛譽，液氫、液氧貯箱非它莫屬。2219-T62合金25℃時的抗拉強度Rm=400N/mm2，而-195℃時的為505N/mm2，
　　2219合金的典型性能

　　2219合金薄板（厚度≤6mm）上都包覆了一層薄薄的7072合金（
　　典型用途：洲際火箭與航天器火箭的焊接氧化劑箱與燃料箱，超聲速飛機骨架與結(jié)構(gòu)件。應(yīng)用溫度-270℃——300℃。斷裂韌性高，T8材料有限高的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力。各種狀態(tài)材料的典型拉伸性能見表3。

　　循環(huán)次數(shù)5×
　　電導(dǎo)率：20℃時的等體積電率，O狀態(tài)的44%IACS，T31、T37、T351狀態(tài)的28%IACS，T62、T81、T87、T851狀態(tài)的30%IACS。電阻率：20℃時，O狀態(tài)的39nΩ·m，T31、T37、T351狀態(tài)的62nΩ·m，T62、T81、T87、T851狀態(tài)的57nΩ·m。各種材料的電阻溫度系數(shù)20℃