60年來，熱加工研究室焊接組推出了先進(jìn)飛機(jī)及其動力裝置的新機(jī)型，從設(shè)計(jì)和制造的特殊需求到重要的焊接/連接技術(shù)，我們的焊接技術(shù)已經(jīng)成長為參天大樹，成為新型飛機(jī)發(fā)展的技術(shù)推動力，航空焊接技術(shù)“全家福”理解我們的“特殊能力”，這種“特殊能力”可以幫助我們做別人做不到的工作，解決別人解決不了的難題。

01、電阻焊

電阻焊是將被焊零件組裝成重疊接頭，壓在兩個(gè)電極之間，利用電流流到零件接觸面及接觸區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將其加熱到熔融或塑性狀態(tài)，在電極的壓力下形成金屬連接的方法。電阻焊方法主要有四種：點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對置焊，其中點(diǎn)焊和縫焊最為普遍，電阻焊焊核形成后經(jīng)常被塑性環(huán)包圍，熔金屬與空氣隔絕，冶金工藝簡單，加熱時(shí)間短，熱集中，變形和應(yīng)力小，一般不需要熱處理工藝，不需要填充金屬，成本低，生產(chǎn)效率高。

在飛機(jī)制造中，機(jī)身蒙皮、框架、艙口、油箱和輔助油箱與薄膜箱、波紋管和電氣零件的接觸點(diǎn)較小，在發(fā)動機(jī)制造中，火焰、加力燃燒室、壓縮機(jī)靜葉片、發(fā)動機(jī)軸承座等采用點(diǎn)焊和縫焊。對向焊是我國航空生產(chǎn)中發(fā)動機(jī)環(huán)安裝邊緣及排氣閥上使用的焊接，國外也廣泛用于起重機(jī)生產(chǎn)。上述零部件材料包括低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁合金、銅合金、涉及鈦合金及雙金屬板等。這些都可以獲得滿意的電阻焊接頭。

02、氣體保護(hù)焊接和自動化

氣體保護(hù)焊是將被焊件的接頭加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)過焊池冷卻、凝固形成焊道的焊接方法，具體分為手工鎢極電弧焊、自動鎢極電弧焊、熔融極氣體保護(hù)焊等。其中，鎢極氬弧焊（TIG焊接）是航空工業(yè)中使用最廣泛的氣體保護(hù)焊接方法。

TIG焊接采用鎢棒作為電極，再加上氣體作為保護(hù)介質(zhì)，電弧和焊接罐可見性好，操作方便，無渣，焊后無需除渣，適用于各種位置焊接。幾乎所有的金屬材料都可以焊接，制造人員傳承和拓展了TIG焊接的傳統(tǒng)優(yōu)勢，對各種品牌的鈦合金、鋁合金、高溫合金和結(jié)構(gòu)鋼等材料開展焊接工藝研究，低應(yīng)力無變形焊接，活性通量焊接，開發(fā)了自動焊接系統(tǒng)等焊接質(zhì)量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的高質(zhì)量、高效率、無變形焊接，形成了航空薄壁焊接構(gòu)件制造的核心技術(shù)。

03、真空擴(kuò)散焊接

真空擴(kuò)散焊是將待焊零件置于真空和保護(hù)氣體環(huán)境中加熱保溫，在一定的溫度和壓力作用下，零件焊接面的緊密處發(fā)生微塑性變形，導(dǎo)致界面微孔逐漸減少，直至消失，界面兩側(cè)原子發(fā)生多界面原子擴(kuò)散，由此形成冶金連接的牢固接頭。形成鷹的焊接方法。真空擴(kuò)散焊可以分為無中間層的擴(kuò)散焊和有中間層的擴(kuò)散焊，其優(yōu)點(diǎn)如下。氣體不過熱，不熔化，可以在不降低被焊材料性能的情況下焊接絕大多數(shù)金屬和非金屬，特別適用于焊接和其他方法難以焊接的材料。接頭質(zhì)量好，與微觀組織性能相似或相同，焊接參數(shù)易于精確控制，批量生產(chǎn)時(shí)，接頭質(zhì)量和性能穩(wěn)定，成型精度高，變形小，焊后工件去除少量多余進(jìn)行機(jī)械加工或不進(jìn)行機(jī)械加工即可。

1970年，制造院首次在國內(nèi)完成真空擴(kuò)散焊接試驗(yàn)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，真空擴(kuò)散焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于高溫合金、鈦合金、粉末合金、高強(qiáng)鎢鉬合金與異種材料之間的高性能連接，進(jìn)氣殼組件鈦合金空心支架、鈦合金離心葉輪、適用于制造航空航天領(lǐng)件，如導(dǎo)彈用鈦合金空心舵面、鈦合金/不銹鋼網(wǎng)過濾器、不銹鋼/銅合金風(fēng)洞傾斜、鋁/不銹鋼連接器、伺服閥噴氣盤組件。

04、TLP擴(kuò)散焊

隨著航空、航天、航天技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，單晶材料、金屬間化合物、復(fù)合材料和異種材料的連接結(jié)構(gòu)得到了很大的發(fā)展。這種材料或結(jié)構(gòu)使用一般的連接方法很難達(dá)到理想的效果，TLP連接技術(shù)滿足了這些困難連接材料的連接要求，因此在上述領(lǐng)域具有廣泛的工程應(yīng)用前景。TLP技術(shù)綜合了固態(tài)擴(kuò)散連接和高溫釬焊的優(yōu)點(diǎn)，在焊接過程中具有廣泛的應(yīng)用前景。避免了徐晶過程的不可控性和固體擴(kuò)散連接導(dǎo)致的形狀尺寸變形以及對設(shè)備和工藝過程的嚴(yán)格要求，可以獲得組織性能與母材相同或相似的高強(qiáng)度接頭，同時(shí)保證復(fù)雜形狀構(gòu)件的形狀尺寸精度。

近年來，我國開展了定向凝固高溫合金和單晶高溫合金等材料的瞬間液相擴(kuò)散焊接工藝研究，實(shí)現(xiàn)了某雙向合金葉片的焊接批量生產(chǎn)。開展了多個(gè)發(fā)動機(jī)單晶雙向葉片TLP擴(kuò)散焊的可行性研究。在多晶高溫合金中實(shí)現(xiàn)了多種高溫合金薄壁換熱結(jié)構(gòu)的試制和生產(chǎn)。

05、金屬蜂窩板結(jié)構(gòu)的焊接

金屬蜂窩結(jié)構(gòu)起源于生物工程，是模仿蜜蜂蜂窩結(jié)構(gòu)制造的蜂窩結(jié)構(gòu)，與兩層外殼通過焊接或擴(kuò)散焊接方式連接而成的整體壁板結(jié)構(gòu)，是集高強(qiáng)度、高剛性、耐高溫、耐腐蝕、隔熱、噪音、減振等多功能于一體的輕量化結(jié)構(gòu)，集航空航天、船舶、廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈等領(lǐng)域。

與現(xiàn)有筋組合墻板相比，在相同的截面梁尺寸結(jié)構(gòu)和相同的載荷要求下，蜂窩夾層結(jié)構(gòu)可減少15%以上，零件數(shù)僅為現(xiàn)有筋結(jié)構(gòu)的1/3。機(jī)械連接件數(shù)量減少70%，可以減少連接裝配開口對結(jié)構(gòu)的削弱和初始缺陷，在有效提高覆蓋件表面質(zhì)量的同時(shí)，減少零件裝配和隱形維護(hù)工作量60%以上。金屬蜂窩板結(jié)構(gòu)的整體剛度；是一種強(qiáng)度大幅提高、抗沖擊能力極強(qiáng)的高效隔熱結(jié)構(gòu)，對降低飛機(jī)的紅外特征具有積極意義。20世紀(jì)70年代，我國開始對高剛性、輕型蜂窩墻板結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用展開探索研究。近10年來，對鈦合金、不銹鋼、高溫合金蜂窩芯體的制造、加工、蜂窩墻板結(jié)構(gòu)的釬焊、非破壞檢測、性能評價(jià)等展開了系統(tǒng)的研究，突破了復(fù)雜型面蜂窩芯體的制備、加工工藝，實(shí)現(xiàn)了大面積復(fù)雜型面金屬蜂窩夾層結(jié)構(gòu)釬焊質(zhì)量控制；建立了鈦合金蜂窩壁板結(jié)構(gòu)釬焊接頭脆性及噪音蜂窩夾層壁板結(jié)構(gòu)釬焊過程中的噪音孔保護(hù)及焊接率控制等關(guān)鍵技術(shù)，建立了金屬蜂窩壁板結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線。鈦合金蜂窩壁板結(jié)構(gòu)制造技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；形成體系，建立了性能數(shù)據(jù)庫。制造院從2010年開始成功應(yīng)用于不銹鋼、鈦合金、高溫合金等材料金屬蜂窩板結(jié)構(gòu)產(chǎn)品（包括軟腭、防火墻、舵翼面、噪音內(nèi)襯）的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)、高速飛機(jī)大大提高了我國大型輕量化結(jié)構(gòu)綜合制造技術(shù)水平。

06、電子束焊接

1948年，德國斯泰加瓦爾德博士在觀察電子顯微鏡時(shí)發(fā)現(xiàn)電子束可以金屬結(jié)合的現(xiàn)象，利用10年后開發(fā)的電子束焊機(jī)進(jìn)行了5毫米厚的鋯錫合金焊接。制造院于20世紀(jì)60年代初開始開發(fā)電子束焊接技術(shù)和設(shè)備。電子束焊接原理是在真空環(huán)境中利用電子槍陰極絲發(fā)射、加速和集成電子，獲得高能量密度的電子束。高速電子束轟擊組件將電子動能轉(zhuǎn)換為熱能熔融金屬，然后通過工件或電子槍的移動實(shí)現(xiàn)金屬材料的焊接。

電子束具有能量密度高、變形小、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于大部分工業(yè)領(lǐng)域，制造人員早期將電子束焊接應(yīng)用于發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)、燃燒室、汽輪機(jī)等關(guān)鍵零部件的制造，獲得了豐富的鈦合金、積累了高溫合金及不銹鋼等材料結(jié)構(gòu)的焊接經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，后期將電子束焊接應(yīng)用于飛機(jī)導(dǎo)軌、支架、起落架、唇部、尾蓋、折疊式肋骨、擋板鉤等零部件的制造。其中，厚鈦合金支架電子束焊接技術(shù)已在我國多家飛機(jī)生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電子束焊接設(shè)備系列化制造能力。近年來，參與深海潛水探測器載人膠囊球殼電子束焊接攻關(guān)工作，取得了劃時(shí)代的進(jìn)展。實(shí)現(xiàn)了乙。