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2025-06-23 22:33本頁面
【正文】 有絕熱材料，對溫升有極嚴格的要求，必須采取熱輸量集中而且較小的焊接工藝。1995年英國劍橋焊接研究所發(fā)明摩擦塞焊技術［14］，洛馬公司和國家宇航局馬歇爾飛行中心進行了補焊工藝研究，2000年已用于外貯箱焊接修補。這是一種新的焊接修補技術，在焊縫缺陷位置，鉆一楔形孔，將一個與孔的形狀相類似的楔形旋轉(zhuǎn)塞插入孔內(nèi)，高速旋轉(zhuǎn)時完整的楔形塞與孔表面摩擦生熱而實現(xiàn)焊接。焊接參數(shù)包括塞的直徑、旋轉(zhuǎn)速度、施加的壓力和塞的位移。它不同于熔焊修補，在缺陷去掉之前，要反復打磨和填充，焊接修補比通常的TIG熔焊修補強度高20%，改善了補焊部位的力學性能，而且不易產(chǎn)生焊接缺陷。采用這種修補工藝還可大大減少修補時間，降低成本。此外，也有人提出激光補焊的設想。鋁合金激光焊的難點在于鋁合金對CO2激光束（波長為μm）極高的表面初始反射率（超過90%以上），對YAG激光束（）反射率接近80%。而且，鋁合金激光束還易產(chǎn)生氣孔。這些問題都有待于進行深入的研究工作。 焊接工藝和焊接結(jié)構(gòu)安全評定技術由于航天產(chǎn)品的特殊性，對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性極為重視。隨著焊接技術的發(fā)展，對航天產(chǎn)品焊接質(zhì)量和可靠性不斷提出新的要求。在實際生產(chǎn)中，焊接工藝的優(yōu)劣不僅要看其是否能夠完成所針對結(jié)構(gòu)的焊接，而且要看其是否具有相對穩(wěn)定的使焊接質(zhì)量達到產(chǎn)品驗收標準的能力?！昂附有浴备拍罨卮鹆耸欠衲軐崿F(xiàn)焊接的問題；90年代，航天焊接工作者提出的“焊接工藝裕度”概念回答了一種焊接工藝是否能達到焊接質(zhì)量標準的問題［15］。換言之，“焊接工藝裕度”概念是焊接工藝評定的基礎。例如：可根據(jù)焊接工藝裕度的評價方法對其保證焊接質(zhì)量的能力進行評定，分為“合格工藝”、“限用工藝”以及“禁用工藝”等。當然，對某一特定工藝進行評定，仍需進行必要的實驗工作，首先要找準影響焊接質(zhì)量的關鍵因素，而后方可對這些因素進行綜合評定。由于目前技術水平和生產(chǎn)條件的限制，僅依靠焊后對焊縫的無損檢測尚不能完全評定焊接接頭的全部性能。在實際生產(chǎn)中，目前對鋁合金焊縫也只檢測氣孔、夾雜、裂紋、未焊透等幾類缺陷，而且難以做到100%檢測，尤其對于角焊縫，尚難進行有效的檢測。即使對于鋁合金焊接時常見的氣孔缺陷， mm以上氣孔，而對于對接頭塑性影響較大的微氣孔尚不能做到充分判定?？傊?，焊接工藝仍是決定焊接質(zhì)量的直接因素，對焊接工藝在生產(chǎn)中保證質(zhì)量能力進行科學的評定是非常必要的。針對焊接結(jié)構(gòu)的可靠性評定，是近20年焊接結(jié)構(gòu)安全評定技術不斷發(fā)展。這里僅介紹“合于使用”原則的概念［16］?！昂嫌谑褂谩痹瓌t是針對“完美無缺”原則而言的。在焊接結(jié)構(gòu)發(fā)展初期，要求結(jié)構(gòu)在制造和使用過程中均不能有任何缺陷存在，即結(jié)構(gòu)應完美無缺，否則就要返修或報廢；后來曾任英國焊接研究所所長的Edgar Fuchs通過大量實驗證明：在鋁合金焊接接頭中，即使存在某種程度的氣孔，對接頭強度的影響可能微乎其微，而并非必要的返修補焊卻會造成局部殘余應力的增大和微觀組織結(jié)構(gòu)的不利變化，導致使用性能的降低?；谶@一研究，英國焊接研究所首先提出了“合于使用”的概念。在斷裂力學出現(xiàn)和廣泛應用后，這一概念成為焊接結(jié)構(gòu)長期研究的中心課題之一，現(xiàn)已逐漸發(fā)展成為原則，并且有了明確的定義。在一些國家已建立了應用于焊接結(jié)構(gòu)設計、制造和驗收的“合于使用”原則的標準。在“合于使用”評定標準中，均需輸入載荷、類裂紋缺陷和斷裂韌度3個參量，并可粗略地將安全評定方法分為斷裂力學方法和結(jié)構(gòu)試驗方法。4 結(jié)束語鋁合金是航天產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)材料之一。隨著材料技術的發(fā)展，鋁合金家族不斷壯大。在美國和俄羅斯，2219，1201，1420鋁合金都已獲得了廣泛的應用，2195鋁合金也已開始應用。在國內(nèi)，S147和2195等在未來航天型號中的應用前景不容忽視。載人航天和可重復使用航天器對焊接結(jié)構(gòu)的可靠性提出了更高的要求。隨著這一進程的出現(xiàn)，新焊接技術在航天工藝焊接生產(chǎn)中的應用必將獲得突飛猛進的發(fā)展，焊接自動化和高的質(zhì)量及可靠性保證能力將是21世紀對焊接技術的基本要求。尤其是鋁合金中厚板和厚板焊接技術在近幾年將成為航天焊接工作者研究和推廣的熱點之一。
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