火箭院研制出高强铝合金紧固件，强！韧！轻！

来源：中国运载火箭技术研究院 2023-11-16 浏览：778

它是火箭中
应用最广泛使用量最大的基础产品
它叫——紧固件

近期，火箭院总体设计部研制出航天新一代高强铝合金紧固件，轻质、高强、可靠性能高，可推动航天紧固件产品迎来全面升级换代。

火箭院总体设计部紧固件室副主任卢红立介绍，该系列紧固件是全球首型强度量级达600MPa级的高强铝合金紧固件产品，技术水平国际领先，能够全面替代型号仪器支架安装连接用碳钢类紧固件，自重更轻，减重效果超过60%，大幅提升了紧固件轻质化水平，做到了航天紧固件产品的“单项冠军”。

一枚火箭上有几十万个紧固件，虽然单个紧固件的自重可能看起来影响并不是很大，但几十万个紧固件的重量加起来，对于“体重”锱铢必较的火箭来说，也是不小的。因此，新一代高强铝合金紧固件的研发应用，对支撑航天型号轻质化发展有着重要意义。

总体设计部副总师石玉红介绍，高强度并不是紧固件研制的终点，我们想让它既强且韧，除了在结构设计上进行优化，团队还建立了拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率和冲击韧性的紧固件综合力学性能指标，规定了紧固件拉伸强度上下限，提升了新一代高强铝合金紧固件的韧性。

所谓技多不压身，新一代高强铝合金紧固件针对紧固件常有的脆断、咬死、松动等痛点，也进行了逐一突破。

它还有许多闪光点

可实现紧固件重复安装，提高紧固件抗咬死能力和安装工艺性，也为后续火箭重复飞行提供了紧固可靠的保障。

设计了高强铝合金紧固件固体润滑技术，减少装配步骤，增强产品一致性。

创新结构设计，减少对操作空间和操作工装的需求，安装操作性更好。

研制这样的紧固件需要几步

航天紧固件的重要用途是将箭体各部位紧紧连接在一起，同时也要跟火箭一起在高温、高强度的环境下工作，因此，小小的它，可能不引人注目，但性能也要和火箭一样可靠安全。

2019年，总体设计部开展高强铝合金研制工作。研制团队经过4年多攻关，完成了百余项试验研究，实现了多项创新和突破，才“诞生”了这样的紧固件。

01
第一回合选材选优
这是个既要又要还要的过程
单纯质量轻或者强度高的材料
都会被pass
无数轮配比论证
才求解出这一款
轻质+高强+高韧的优选材料配比

02
第二回合摸索工艺
不同的生产工艺
会让材料呈现出来的性能完全不一
筛选出的材料配比
火里来水里去
冷镦、冲压、热处理……
一道道工序重重尝试之后
才得出适合的成型工艺

03
第三回合试验考核
经历异常严苛的试验
可靠性、疲劳性、环境适应性……
一个螺栓至少经历20余项试验
每一项试验都超过数万次考核
每一回合都像是
在选拔优等生里的“尖子生”
层层通关后
才能算成功诞生

小小紧固件，紧固产品，连接未来。

目前，新一代紧固件产品已在航天型号上应用，并形成产品标准和产品体系，为我国航天紧固件自主创新、技术领先积蓄力量。下一步，火箭院还将探索具备智能化、信息化的紧固件，进一步提升我国以紧固件为代表的基础机电产品性能。

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