马斯克为什么选用不锈钢造星际飞船?(不锈钢2205用什么焊条焊接0)

博主:adminadmin 2022-12-04 23:08:01 条评论
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今天给各位分享马斯克为什么选用不锈钢造星际飞船?的知识,其中也会对不锈钢2205用什么焊条焊接0进行分享,希望能对你有所帮助!

马斯克为什么选用不锈钢造星际飞船?(不锈钢2205用什么焊条焊接0)

本文导读目录:

1、马斯克为什么选用不锈钢造星际飞船?

2、不锈钢2205用什么焊条焊接0

3、17-4PH不锈钢耐低温及抗蚀特性介绍

马斯克为什么选用不锈钢造星际飞船?

  铝合金有较好的比强度、低温韧性是选用这种材料的主要原因。

  火箭、太空飞船和空间站在太空运行时,照射不到太阳时,外界温度可到-160-200℃,这就要求必须采用低温韧性较好的合金,一般常规钢材都是体心立方结构,在-196℃低温下会变得玻璃一样脆,锤子轻轻击打变粉碎,这是一般钢材无法应用航空航天的主要原因。

  但是铝合金不一样,铝合金是面心立方结构,材料的韧性不随着温度的降低而明显改变,在低温下也能保持较好的低温韧性。

  但是铝合金的强度一般远远低于钢的强度,目前火箭和空间站广泛采用高强度的铝镁合金和铝锂合金,屈服强度一般在300-400Mpa,抗拉强度只有500-600Mpa,延伸率一般在10%以下,这些性能是普通钢轻易都能达到的。

  铝合金的低密度一定程度弥补强度和韧性不足的损失,因此火箭、太空飞船和空间站一般选用铝合金作为结构材料。

  碳纤维稳态下最高工作温度也只有150℃,这对于火箭发射来说,速度是逐步升高,速度较高时,已经达到空气稀薄的大气层中,温度上升现象并不明显,采用铝合金和碳纤维,再加上适当的隔热涂料,是可以接受的。

  但是对于需要再入大气层的太空飞船是难以接受的。

  火箭或者飞船再入大气层时,与大气层剧烈摩擦,产生的温度可高达近1600℃,这是碳纤维和铝合金,甚至是钢都无法承受的。

  看过神州飞船返回再入大气层都知道,飞船表面基本就是个火球,就如流星坠落没什么俩样。

  前面说过一般的碳钢都是体心立方结构,在低温下(若液氮中)就如玻璃一样脆,但是不锈钢不是这样,这种钢材和铝合金一样也是面心立方结构,在-196℃仍然有高达100-150J的冲击韧性,而铝合金在-196℃下冲击韧性一般不到50J。

  在强度方面,常温下不锈钢的强度并不高,一般屈服强度在300-400Mpa,抗拉强度在500-600Mpa,延伸率高达25-30%,但是在低温下强度提高50%以上,温度越低强度越高,在-196℃下不锈钢的屈服强度高达600-700Mpa,抗拉强度达到1000Mpa以上,延伸率还能保持在20%左右,强度几乎是铝合金的2倍以上,韧性也更好,采用不锈钢做壳体碳纤维估计都能省了。

  太空并不是空无一物,时刻面临着太空垃圾和流星的袭击,空间站或者飞船漏气是很严重事故,人员瞬间都可能丧命,提高制造壳体材料的强度是保证安全的必要措施。

  正如马斯克自己所说,以前采用铝合金和碳纤维制造,仅仅碳纤维都需要135美元/kg,加工过程产生至少30%废料,实际成本在200美元/kg,这仅仅是碳纤维的成本,制造铝合金的成本也不低于20美元/kg。

  但是不锈钢的价格只有3美元/kg,你说选什么。

  虽然不锈钢比较重,在SpaceX的火箭重复利用技术已经成熟的背景下,至少浪费一些燃料而已。

  最后,SN8星际飞船采用不锈钢还有一个重要原因就是耐热能力较好。

  不锈钢的熔点达到1400℃以上,在800-900℃仍然可保持200Mpa以上抗拉强度(屈服强度在80-100Mpa),远远高于铝合金。

  飞船再入大气层的最高温度在1600℃左右,一般也就持续几十秒时间,采用不锈钢造壳体即使表面不加隔热层,也很难发生机毁人亡的恶性事故。

  飞船的壳体表面能承受温度越高,对隔热层的要求越低。

  铝合金和碳纤维能承受最高150℃的界面温度,不锈钢直接能承受高达800℃的界面温度,界面温度提高5倍以上,隔热层厚度和要求也大幅度降低,以前隔热层必须保证外表面1600℃情况下,内壁温度不超过150℃的温度,温差达到1450℃,现在只需要隔热到800℃就可以,隔热要求将大幅度降低,成本也会大幅度降低,航天飞船的安全性也会大幅度提高。

不锈钢2205用什么焊条焊接0

  2205不锈钢,可以作为压力器皿、高压储藏罐,或者高压管道来使用,但是在加工时并不能一体成型,这时候就要借助E2209焊条进行加工成型,特别是作为石油天然气管道、高压管道和污水处理管道等方面,在弯头转接位置,一定要用焊条进行焊接,才能保证接头位置的密封性、耐腐性,以及强度。

  编辑总结:看到这里相信大家对不锈钢2205用什么焊条焊接已经有所了解了吧,如果您想要了解更多相关知识,可以关注我们齐家网哦。

17-4PH不锈钢耐低温及抗蚀特性介绍

  17-4PH不锈钢具有高强度、高硬度,较好的焊接性能和耐腐蚀性能。

  目前已经被大量的推广运用在阀门,轴类及化纤行业及具有一定耐蚀要求的高强度零部件等。

  四、17-4PH钢材产品形式:各类锻件、锻坯、条杆、棒材、型材、丝材、无缝管、管件、板材、薄板、带材。


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