новости компании о Научно-популярная статья: Какие материалы используются для Starship от SpaceX? Какие методы сварки применяются?

Первоначально SpaceX планировала построить корабль из легкого углеродного волокна, но поскольку он не был термостойким,в конечном итоге он выбрал экономичную и прочную нержавеющую стальОднако процесс сварки из нержавеющей стали был сложным, и SpaceX удалось достичь идеальной сварки Звездного корабля с помощью непрерывных попыток и улучшений,включая такие методы, как TIG сваркаПрименение этих методов не только повысило точность и прочность сварки,но также улучшил внешний вид Звездного корабляУспешная сварка звездного корабля заложила прочную основу для будущих запусков.

Основной материал корабля

Если бы не многочисленные суборбитальные испытательные полеты и восстановление космического корабля SpaceX, вероятно, никто бы не подумал, что Маск выберет нержавеющую сталь.

Если бы кто-то сказал в домашней профессиональной обстановке или в Интернете до взлета Starship, что нержавеющая сталь действительно может летать в небо,они могли быть подвергнуты критике со стороны пользователей сети до такой степени, что они стали сомневаться в жизни.

Маск, однако, использовал большое количество материалов из нержавеющей стали на ракете "Звездный корабль", особенно из нержавеющей стали серии 300 и самостоятельно разработанной нержавеющей стали 30X,что не только снизило стоимость производства ракеты, но и улучшило ее производительность и долговечность.

Основной материал Starship - нержавеющая сталь, особенно самостоятельно разработанная SpaceX 30X нержавеющая сталь.

Нержавеющая сталь 30X имеет множество преимуществ: низкая стоимость, около $ 4 за килограмм; Хорошая низкотемпературная производительность, с значительным увеличением прочности при низких температурах,подходящий для хранения жидкого кислорода и метанаПроцесс относительно прост, и желаемая структура может быть сформирована путем прокатки в низкотемпературной среде.сохраняет достаточную прочность при температуре от 800 до 1000 градусов по Цельсию без необходимости толстых изоляционных слоевСтруктурная прочность достаточна, а конструкция стрелки требует только слоя материала из нержавеющей стали, что уменьшает вес и упрощает структуру.

В дополнение к нержавеющей стали, Starship также использует такие материалы, как углеродные волокна и алюминиево-литийный сплав в некоторых ключевых частях.000 шестиугольных черных плиток для защиты при попадании воздушного судна в атмосферу.

Звездный корабль в основном использует следующий процесс сварки:

Сварка TIG и сварка лазером

При сварке SpaceX используется как TIG-сварка, так и лазерная сварка.Он может обеспечить высококачественные сварные швы, стабильный процесс сварки, красивый внешний вид сварки, высокая прочность сварки, и подходит для сварки критических частей Starship.имеет преимущества высокой плотности энергии, быстрая скорость сварки, небольшая зона, подверженная воздействию тепла, и большое соотношение глубины к ширине сварных швов.и подходит для тонкостенных структурных компонентов Starship и частей с высокими требованиями к контролю деформации сварки.

Сварка дуговой сварки

Арковая сварка была использована в ранних версиях водяной башни Starship.Оборудование простое., стоимость низкая, работа гибкая, и его можно использовать для сварки различных металлических материалов и конструктивных частей различной толщины,но качество и точность сварки может быть немного ниже, чем сварка TIG и сварка лазером, деформация сварки большая, и требуется последующая обработка выравнивания и т.д.

Сварка с перемещением на трение

Сообщается, что в настоящее время SpaceX использует сварку на трении.Он использует принцип трения.Высокоскоростное вращающееся буровое устройство вставляется в соединение двух металлических пластин для сварки.Трещины, вызванные высокой скоростью вращения бурового куска, заставляют атомы металла, находящиеся в контакте, быстро двигаться и диффундировать внутри металлаЭтот процесс сварки имеет преимущества отсутствия брызг, отсутствия точки плавления, высокого качества сварки и небольшой деформации сварки,и подходит для сварки плит большой площади и соединения структурных компонентов звездного корабля.

Главные преимущества сварки на трении включают:

1.

Высокое качество сварки: сварный швов трения сварки с перемещением завершается экструзией в пластмассовом состоянии и относится к твердофазной сварке.не будет иметь некоторых дефектов, связанных с металлургическим затвердеванием, такие как трещины, включения, поры, и сжигание потеря элементов сплава и т. д. производительность шва сварки близка к базовому материалу, и механические свойства отличны.

2.

Низкий тепловой вход: при сварке с помощью трения тепловой вход относительно мал по сравнению с термоядерной сваркой, и металл не плавится в стыке.что делает его процессом сварки в твердом состоянии. This helps maintain the metallurgical properties of the base material and can weld materials such as metal matrix composites and fast-setting materials that would have adverse reactions with fusion welding.

3.

Вы используете устройство, которое экономит энергию и является экологически безопасным: сварка с помощью трения не требует добавления проволоки и защитного газа и не производит дыма.брызги или вредное излучение во время процесса сваркиЭто экологически чистый метод сварки.

4.

Youdaoplaceholder0 Широкий спектр применения: может сварить все сорта алюминиевых сплавов, включая 2-серийные и 7-серийные сплавы, которые трудно сваривать с помощью сварки MIG.сварка с перемешиванием трения подходит для сварки различных материалов и может сварять материалы, чувствительные к горячим трещинам.

5.

Легко управлять: сварка на трении легко механизируется и автоматизируется, с простым оборудованием, низким потреблением энергии и низкими требованиями к рабочей среде.Процесс сварки не требует наполнителя или защитного газа, упрощая процедуру сварки.

6.

Отличная производительность сварного соединения: механические свойства сварного соединения, особенно его устойчивость к усталости, превосходны.и сустав не производит такие структуры, как колоннистые кристаллыРафинирование зерна полезно для улучшения механических свойств соединения.

7.

Youdaoplaceholder0 Легко управлять: сварка с помощью трения легко достичь точного контроля процесса сварки, а также цифрового ввода,контроль и запись параметров спецификации сварки.

Технология автоматической сварки

SpaceX широко использует сварочные роботы для автоматической сварки в производстве звездных кораблей.Технология автоматической сварки использует передовые системы управления и датчики для достижения точного контроля процесса сварки, обеспечивая согласованность формы, размера и положения шва сварки, уменьшая человеческие ошибки в процессе сварки, повышая надежность и стабильность сварки,одновременно повышая эффективность производства и обеспечивая стабильность и стабильность качества сварки.

Чтобы гарантировать качество сварки, SpaceX проводит строгие проверки и обработки на сварке.дефекты, такие как острые края и крошечные трещины были удалены путем шлифовки поверхности сварки, чтобы уменьшить риск сварного сбояВ то же время, the process parameters and operation procedures were constantly optimized during the welding process to reduce the number of individual welds and potential failure points and improve the reliability of the overall structure.

Подводя итог, сварка космического корабля SpaceX - это сочетание лазерной сварки, сварки на трении, сварки TIG и т. д. Путешествие в тысячу миль начинается с одного шага.Я надеюсь, что все больше и больше технологических предприятий будут внедрять инновации и развивать, иметь большие мечты, делать каждый шаг неуклонно, постоянно меняться и внедрять инновации, и идти по пути интеллектуального производства.