合作互赢实现航天技术大飞跃

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1、精英人物>>合作互赢实现航天技术大飞跃合作互赢实现航天技术大飞跃[访北京航空制造工程研究所航空发动机工艺研究室主任李晓红女士]作者：　文章来源：　点击数：566　发布时间：2010-12-20新浪微博QQ空间人人网开心网更多航空发动机工艺研究室主任李晓红女士中航工业制造所是国内惟一专门从事航空制造技术和专用设备开发的综合性工艺研究所。其中树脂基复合材料技术、特种焊接技术、数字化柔性装配技术、高能束流加工技术、金属成形技术等构成了航空制造技术的基础，其成果绝大部分居国内领先地位，有些达到国际先进水平;拥有国内实力最强的集激光、电子

2、束与等离子束为一体的高能束流加工技术国防科技重点实验室，航空连接重点实验室和航空数控制造技术重点实验室，树脂基复合材料构件制造技术研究开发中心以及国内首家准生产型科技北京柔性制造系统实验中心等。李月悦MM：请为我们简单介绍一下目前研究所的研发重点，在国家多个航天计划中，贵研究所主要参与了哪些研发工作?李晓红女士：长期以来，我所主要面向航空航天等武器装备制造领域，开展相关制造技术的重点研发工作，逐步建立了以特种焊接技术、高能束流加工技术、树脂基复合材料技术、金属成形技术等具有航空航天特色的先进制造技术体系。其中，在特种焊接技术研究

3、方面一直处于国内领先地位，拥有高能束流加工技术国防科技重点实验室和航空连接重点实验室，研究工作包含钛合金、高温合金和不锈钢等材料的先进弧焊、电子束焊、激光焊、等离子焊以及钎焊和扩散焊、摩擦焊等，大部分成果已经应用于航空航天产品制造。2008年我所参与了我国“飞天”舱外航天服主体结构研制，承担了包括宇航服背包、挂包、头盔和气瓶等关键部件的研制任务，突破了航天服薄壁复杂整体焊接结构的精密焊接和接口尺寸控制等多项关键技术，满足了“神七”飞行任务的需求，填补了国内空白，达到了国际先进水平。MM：一直以来，航空航天新材料焊接的研究和应用都

4、是科研人员关注的重点，请为我们简单介绍一下目前的应用情况。李晓红女士：新一代航空和航天武器装备结构中采用了越来越多的新材料。这些新材料中，应用比较典型的有钛合金及其化合物、高温合金和复合材料等。钛合金具有低密度、高比强度、优异抗蚀性能以及可设计性强等优点，已经成为新一代飞机结构的主导材料之一。钛合金焊接结构在飞机机身和发动机中得到了广泛应用，其焊接方法包括氩弧焊、电子束焊、激光焊和钎焊、扩散焊、摩擦焊等。钛铝基金属间化合物(Ti3Al和TiAl)不但具有密度低、比强度高等特点，同时也具有良好的高温强度、抗蠕变和抗氧化性能，是一种

5、极具应用前景的新型高温轻质材料，有望在航空和航天发动机的某些高温机匣结构中逐步取代镍基高温合金材料。然而钛铝基金属间化合物合金熔焊工艺性较差，焊缝和热影响区容易脆化，焊接冷裂敏感，因此控制冷速是该类材料熔焊工艺关键。目前钛铝基金属间化合物材料比较成熟的焊接工艺主要采用钎焊和扩散焊方法。定向凝固高温合金、单晶高温合金、粉末高温合金等新一代耐热镍基高温合金，具有更高的耐热性能，用于制作高压涡轮工作叶片和导向叶片，主要采用钎焊、扩散焊、摩擦焊等工艺。复合材料包括了金属基复合材料、陶瓷基复合材料、C/C复合材料、树脂基复合材料等类型，近

6、年在航空和航天领域的应用范围日益广泛，针对复合材料的焊接技术几乎涵盖了所有焊接方法，因此势必成为未来新材料焊接的研究热点。MM：由于社会的飞速发展，特种材料的连接应用范围在不断扩大，材料连接技术要求也在不断提高，新型或特种材料及异种材料构件的连接也成为大家关注的重点，请为我们介绍一下相关焊接技术。李晓红女士：随着新型及特种材料焊接结构应用范围的扩大，与之相适应的焊接技术也陆续取得了一系列进展。简要介绍几项值得关注的技术：活性焊剂焊接技术、搅拌摩擦焊技术、线性摩擦焊技术、激光焊接技术及金属蜂窝钎焊技术等。活性焊剂焊接技术是一种新的

7、弧焊技术，具有增加焊缝熔深，降低焊接热输入量，消除钛合金焊接气孔等优点。我所相继开发了针对钛合金和不锈钢材料的活性焊剂系列产品，目前已经在压力容器、石油管道以及航空、航天钛合金构件制造中获得应用。搅拌摩擦焊技术是轻合金材料连接方面极具前景的连接技术，国外已经将之应用于新型飞机、大型客机和运载火箭等飞行器构件焊接，为航空航天金属工业产品的设计和制造提供了全新方法。我所和英国焊接研究所合作成立了中国搅拌摩擦焊中心，加速了搅拌摩擦焊技术在中国的发展、推广和应用。截止当前，我所已为航天客户提供了6个系列的大型搅拌摩擦焊设备和相应的技术解

8、决方案。目前，正在针对航天大直径运载火箭筒体结构、大型飞机机身结构、地板结构的搅拌摩擦焊制造等方面展开全面技术研究和工程攻关。线性摩擦焊技术是针对叶盘结构制造、修理发展起来的一种先进摩擦焊技术，是第四代航空发动机研制中的整体叶盘的叶片与轮盘关键连接技术。该技术应