中国航天铝跻身世界强国之列。

2月13日，俄罗斯宣布了与中国共同建设月球研究站的计划。日前，双方正在研究该项目的技术实施方案。美国也在运作一个类似的项目，进展很快，很快美国的月球基地就要亮相了。2021年是人类征服火星的一年。自从人类开始太空探索以来，火星一直是造访次数最多的行星之一。美国“水手四号”飞船早在1964年就发回了第一批火星表面的照片。从2021年2月初开始，有三个国家(阿联酋、中国和美国)的探测器想要登陆火星，而来自阿联酋的“希望”号探测器在19年2月进入环绕火星的轨道，创造了历史。第二天，中国的“田文一号”探测器紧随其后，将于5月登陆火星。

中国、美国、俄罗斯、欧盟、日本、印度、阿联酋等国家已向月球和火星发射探测器或准备向其发射探测器，为航空航天铝材提供了新的需求岗位。高端铝材料和铝基复合材料在航天器设备和发射火箭系统的制造中发挥着极其重要的作用，是不可或缺的材料。目前国内很多企业都可以批量制备各种航空铝材。在火箭材料的净重中，铝材占94%以上，在航天器结构材料的净重中，铝材和铝基复合材料也占75%左右。

铝:宇宙飞船发射火箭的支柱和结构部件

航天铝大致可以分为两部分:一是用于发射火箭，二是用于航天器本身的结构。从航空航天工业开始，铝及铝基复合材料就与航空航天工业结下了不解之缘。它们不仅用途广泛，而且是不可缺少的关键材料。虽然不能说没有铝就没有如此繁荣的航天工业，但毫不夸张地说，如果没有铝合金，像今天这样惊天动地的航天工业至少要推迟二三十年。

航天器和火箭使用的主要铝合金是7078、2024和铝锂合金。用于火箭发射的液氢罐、液氧罐、控制装置和加强连接环都是用这种合金材料制成的。

长屋本空间铝材建设光

201165438 2006+10月3日20时43分，我国最大的新一代运载火箭长征五号从我国海南省文昌航天发射场发射升空，约30分钟后进入预定轨道。长征五号运载火箭首次发射任务取得圆满成功。这声惊天动地的巨响震撼了整个地球，标志着中国跨过了航天大国的门槛，进入了世界航天强国俱乐部。

长征五号大火箭的液氢和液氧罐是用什么铝合金焊接的？虽然没有媒体报道，但国外无论是美国、日本还是欧洲，用于发射大型火箭的液氢和液氧贮箱都是用2219合金焊接的，所以笔者认为，长征五号低温燃料和助燃液氧贮箱也应该是用2219铝合金厚板(6mm 10mm)焊接的，应该是中国铝业集团下属的工厂生产的。他们拥有60年生产航空铝材的技术和经验，并通过了航空航天部门的认证。另外，2015年无锡某公司锻造的航天配套环，材质为2219合金，外径8.7米，内径8.32米。

多国登月火星，航天铝迎来新需求。中国航天铝跻身世界强国之列。

随着我国跻身于世界航天大国和强国之列，航天工业所需的铝材、铝基复合材料和铝零件(部分零件除外)全部自给，其中有些还是世界第一，居世界领先水平，如火箭系统用直径10m的铝合金整环、大直径喷射沉积铝锂合金铸锭及其挤压锻造毛坯。

直径为10m的大型锻造环在中国制造。

2003年以来，随着我国航天事业的快速发展，大推力火箭和航天器用铝合金锻环直径不断增大，急需直径5m以上的锻环。除了航天领域，中远程战略导弹、舰载火炮等武器领域也需要大直径铝合金锻环。此前，东北轻合金有限公司(简称“东轻公司”)受设备能力限制，只能生产最大直径2.9m的锻造环件，生产工艺落后，进给比大，成品率低，不能满足我国航天事业发展的需要。作为中国铝镁合金加工基地，董卿公司决定自主开发环件轧制生产线。2004年，董卿公司将环件轧制生产线列为当年的重点建设项目之一，并于2005年6月开始设备制造。2006年3月，环轧生产线安装完成。2006年6月，中国航天一院领导到董卿公司考察董卿公司参与嫦娥工程研制所需超大直径铝合金锻环的进展情况，对董卿公司的设计方案和一系列工作给予充分肯定。2006年9月12日，董卿公司成功试生产并轧制出直径4m的铝合金锻环。不仅环磨达到了设计要求，而且淬火炉最大温差只有29，完全达到了设计标准。

2006年6月30日，65438+2006年2月30日，董卿公司自行设计制造了具有完全自主知识产权的环件轧制生产线，生产出了当时国内最大的铝合金锻造环件。锻造环的直径为5.15米，宽度为340毫米，厚度为100毫米，是中国火箭锻造环的先驱。

2014 12，无锡派克重型铸锻有限公司也成功轧制出国内最大的铝合金环锻件。锻件外径8.7米，内径8.32米，高0.35米。是目前国内最大的2219铝合金环锻件。它的出现突破了国内2219铝合金环件数控环件滚压成形的多项关键技术，达到行业领先水平。

大型环锻件可广泛应用于风力发电、石油化工、矿山机械、能源电站、航空航天、核电燃气轮机等领先城市。帕克锻造的最大的2219铝合金环锻件是某火箭的关键部件。环的研制成功，促进了这家民营高科技企业的成功转型，进入航天配套领军城市。

据悉，铝合金环涉及多个领先城市和多项关键技术。后来公司继续开展环形零件的热处理、消除应力、整体加工等方面的研究，确保零件的形状和性能满足产品的技术要求和使用要求。

2065438+2005年8月初，广西南南铝加工有限公司通过广西壮族自治区工业和信息化委员会鉴定验收，满足生产大尺寸铝合金整体环，是我国“十三五”期间重点发展的重型火箭国家重大项目所需的关键材料。

通过引进吸收再创新，南南铝业公司建成了世界上最先进的硬质铝合金铸造生产线，研发了熔体联动精炼、除气、过滤、铸锭多级均匀化热处理等技术，解决了熔体的高纯度和净化、高性能超大规格铸锭半连续铸造、组织均匀性控制等重大技术难题，生产出直径1.320mm、质量20t以上的超大规格硬质铝合金铸锭，并与航天应用合作

广西壮族自治区工业和信息化委员会组织由航天设计和应用单位组成的验收专家组对项目进行鉴定验收。专家组认为，该项目完成了任务书提出的各项指标，总体技术达到国内领先、国际先进水平，一致同意通过鉴定验收。

4月14、10、11: 39，随着轧环机缓缓停止运转，中铝西南铝业与天津特钢精锻有限公司联合研制的首个新型运载火箭用9m级超大型铝合金整体环研制成功。这是目前世界上最大的铝合金整体环。

9m级超大型铝合金整体环件的研制，是继中铝成功研发5m级环件轧制技术，结束中国无法生产大型铝合金巨型环件历史以来，在航空航天新材料领域的又一次历史性突破！

近年来，随着国家重大机械装备制造业的发展，对高性能大型环件有着迫切的需求，大型环件的制造能力已成为国家基础制造能力的标志和国防的重要保障。2012年，中国航天科技集团公司进行材料调研时，提出了9m级超大型铝合金环件需求。

超大型环形零件的传统制造工艺主要是铸造和焊接，但这两种工艺都不能满足承受重载、高冲击、超低温等恶劣工况所需的性能要求，必须采用整体制造工艺。但此时9m级整体环件的研发技术在国内还是空白，环件从5m到9m不等，技术跨度巨大。为适应国家需求，占领行业制高点，2014年，中铝公司在西南铝业组建了环件技术研发团队，预研工作正式启动。

为了满足环件设计的要求，必须突破环件铸锭、轧制成形、热处理、冷变形等诸多关键核心技术难题，所有研制工作必须从零开始。

这是R&D团队必须啃下的第一块“硬骨头”，以满足整环对锭坯的要求。2014年，R&D团队开始攻关超大合金铸锭问题。在短短的3个月时间里，R&D团队自主创新开发了配套铸造工具，摸索出了关键铸造技术和铸造工艺，攻克了超大锭成型的难关，铸造出了符合技术标准要求的直径1.350mm的圆锭，为后期研制工作的成功奠定了坚实基础。随后的半年时间里，西南铝业突破了锻造制坯和轧制成形两大关键技术，成功轧制出尺寸完全满足设计要求的铝合金整体环件。套圈表面光滑无缺陷，尺寸完全达标，精度超过预期效果。

2016年8月25日，西南铝业成功下线重型运载火箭用10m级整体铝合金环件，再次刷新整体铝合金环件世界纪录。这意味着我国深空探测装备硬件能力大幅提升，西南铝业在超大型整体环件研制技术上再次实现重大突破。

近年来，西南铝业为我国“长征”系列火箭、“神舟”系列飞船、“嫦娥”系列探月卫星、国产大飞机、世界最大口径射电望远镜等国家重大工程提供了大量关键材料，为我国国防建设和航天事业发展做出了突出贡献。

10米铝合金锻造环

据了解，10m超大型铝合金环件是重型运载火箭连接身管段、前后底、箱间段的关键结构件，是我国重型运载火箭研制取得新突破的关键材料，其制造技术是亟待突破的重大难题。

“重型运载火箭的火箭体结构是超大型薄壁结构，具有几何尺寸大、结构刚度低、形状精度高、服役环境恶劣等难点，这意味着作为关键结构件的整体环制造工艺面临新的技术挑战。”西南铝业总经理、党委副书记李勇说，10m整体式铝合金环与9m整体式铝合金环相比，要承受更大的重载、高冲击和超低温，随着直径的增大，研制难度更大。

我国目前使用的各种运载火箭所需的铝合金锻环，95%由西南铝业提供。西南铝业不断刷新航空航天用铝合金锻环的产品规格、技术性能、国内外记录，为我国航空航天事业的发展提供了可靠的物质保障。

铝合金复合材料器件已成功应用于北斗系统。

中科院沈阳金属所多项相关材料和器件已成功应用于北斗三号全球卫星导航系统。金属基复合材料研究组研制的一系列多组分铝基复合材料已成功应用于北斗卫星光学结构和20多颗北斗卫星电源模块的冷却载体。与传统的铝和钛合金相比，铝基复合材料具有低膨胀、高导热、高弹性模量和良好的尺寸稳定性等优点，可以更好地满足激光系统对结构件高精度、高可靠性的要求。与W-Cu和Mo-Cu散热材料相比，铝基复合材料的低密度可使功率模块散热载体重量减轻70%以上。上述铝基复合材料在激光通信精度和卫星轻量化设计中发挥了重要作用。