摘要：以0.8 mm厚6061铝合金微搅拌摩擦焊对接过程为研究对象,采用专用搅拌工具,通过温度场模拟进行工艺参数预选,研究了无倾角微搅拌摩擦焊的工艺参数对接头力学性能的影响,确定了与所设计微搅拌工具相匹配的工艺参数窗口;并采用光学显微镜、SEM扫描电镜对接头的微观组织、断口的形貌进行观察.结果表明,在焊接速度为300 mm/min、转速14 000～24 000 r/min时,可以获得力学性能优越的焊接接头,抗拉强度均可达母材的70%以上;微搅拌摩擦焊缝微观组织的热影响区与传统搅拌摩擦焊相比,仅部分晶粒发生长大,仍有部分晶粒与基体保持一致无明显变化.

摘要：针对运载火箭共底贮箱独特的密封锁底焊缝承压结构开展搅拌摩擦焊工艺技术研究,采用基于锁底结构搅拌工具设计的无匙孔回抽全焊透工艺技术,探究搅拌针长度、前进侧位置、坡口尺寸对4 mm 2A14铝合金锁底焊缝强度的影响。经过焊接试验验证,针长度为-0.1~0.3 mm,前进侧位于锁底侧,焊接坡口设为0.5mm时为最优焊接工艺参数,焊缝强度高于熔焊焊缝强度。对锁底焊缝引钩(HOOK)缺陷进行研究,抑制了HOOK的产生,实现了搅拌摩擦焊方法在运载火箭承压锁底结构的首次应用与飞行验证,提高了焊接效率和质量,并实现整箱减重。

摘要：将正交试验与BP神经网络结合用于0.2 mm厚GH4169膜片微束TIG焊接工艺参数优化,根据正交试验结果对神经网络模型进行训练,建立了峰值电流、基值电流、焊接速度、脉冲频率与接头直径、高度、抗拉力的BP神经网络模型.结果表明,在BP神经网络模型预测的基础上,结合小步长搜索法获得的最佳工艺参数范围为峰值电流11.6 A±0.2 A、基值电流4.3 A±0.1 A、焊接速度4.14 mm/s±0.1 mm/s、脉冲频率52 Hz±2 Hz.通过试验验证,4组试样各指标试验值均处于模型预测值范围内,抗拉力值均高于先期试验.试验结果证明,该模型预测精度高,并且该工艺优化方法能有效提高实际工艺设计的效率.

摘要：贮箱内壁多余物的控制与清理一直是运载火箭制造过程中的技术难点、风险点和薄弱环节。通过对贮箱内壁复杂结构多余物清理的难题进行梳理,结合多余物的种类、尺寸、吸附脱附机理,提出了一种基于贮箱翻转台的新型超声微激振多余物清理方案,从仿真分析的角度揭示其清理机理,并结合微激振器结构参数对清理效果的影响进行分析,获得最佳设计参数,并完成微激振器阵列的布置方案。

摘要：从搅拌摩擦焊原理可以看出轴向压力是直接影响焊缝成形质量的主要因素之一。目前搅拌摩擦焊在焊接中轴向压力采用人工干预的方法使得整个过程处于开环位移控制的状态,对整个过程缺乏有效的在线压力监控。一旦焊接质量出现问题,就需要重新进行焊接或进行返修焊,不仅耗费大量的人力、物力、财力,更重要的是这一过程严重影响了整个焊接生产的进程,大大降低了生产效率。采用一种基于电机的扭矩与位移的转换公式来实现搅拌头轴向力的闭环控制,并通过西门子840D数控系统中的同步指令控制得以实现。该方法简单、实用,对搅拌摩擦焊焊接质量的提高具有良好的借鉴。

摘要：针对运载火箭贮箱内壁多余物难以清洗的问题,本文提出了一种搭载高压水射流的新型移动式五自由度机械臂方案及清洗任务作业方法。根据贮箱多余物清洗任务采用运动特征分解的方法对机械臂进行了机构设计,并结合贮箱几何特性,完成了清洗动作规划。最后,根据设计方案完成了清洗机械臂系统样机的制造并在长征4号火箭燃料贮箱上完成了清洗任务的实验,验证了提出的清洗机械臂设计方案及清洗任务规划的有效性和可行性。

摘要：针对5.5 mm厚2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊工艺及接头力学性能进行了研究。设计了4种不同几何形状的塞棒,通过试验确定了优化的塞棒几何形状和尺寸:塞棒为圆弧形(R=50 mm)、小端直径32 mm、圆锥段长度16.17 mm。在焊接转速7000 r/min、轴向拉力30 kN、轴向进给量10 mm的工艺参数下获得了成形良好的接头。显微组织分析表明,塞棒与母材界面结合良好,毗邻结合界面的母材侧晶粒发生了动态再结晶,热机械影响区晶粒沿着塞棒的挤压方向被拉长。正交试验及分析结果表明,在焊接转速、轴向拉力和轴向进给量3个主要焊接参数中,焊接转速对接头强度的影响最大,轴向拉力次之,轴向进给量最小。当焊接转速达到7000 r/min以上时,提高焊接轴拉力有助于提高焊接接头的抗拉强度。文中所获得焊接接头的最优抗拉强度为357 MPa,相当于母材抗拉强度的76.7%。在界面结合质量良好的情况下,塞补焊接头拉伸断裂位置为热机械影响区,断口表面呈韧性特征。

摘要：火箭燃料贮箱加工制造中会产生铝屑、粉尘、油脂等多余物,多余物的清理是火箭贮箱制造中的重要环节,目前多采用人工清理,耗时费力。针对火箭贮箱自动化水清洗的要求,设计出火箭贮箱水清洗多自由度翻转台,由俯仰机构、滚转机构、支撑机构等组成,可实现火箭贮箱多个自由度的翻转水清洗。另外,滚转台面上还装有可移动的微激振系统,环绕在贮箱外表面,用来振落贮箱内部缝隙中的多余物。通过多次翻转水清洗和微激振运动,可以实现大部分火箭贮箱多余物的自动清洗。

摘要：从试验的角度出发,设计和探讨适合于研究负压实型铸造高熔点铸铁合金充型过程的研究方法。根据负压实型铸造的工艺方法,分别设计了电阻模拟法、激冷法和电极触点法。结果显示,电极触点法是一种研究负压实型铸造铸铁件充型过程的较好方法。

摘要：设计了钝角与圆角两种型面的静轴肩搅拌工具,通过采用7A52与7B52异种材料进行试验,分析两种搅拌工具作用下焊缝成形和材料流动特点,进而分析对不同焊接参数(焊接转速、焊接速度、压入量)对焊缝成形的影响。结果表明,前进侧材料向下流动在顶部形成瞬时空腔,圆角型面轴肩有利于焊缝顶部材料补给前进侧的空腔,在极小压入量0.05mm、焊接转速1000r/mm、焊接速度100~200mm/min范围内均可获得表面光洁、无缺陷的接头;钝角型面轴肩由于不利于补给前进侧的空腔,在前进侧顶部与顶角位置产生缺陷,即使改变工艺参数也无法消除顶角缺陷。