火箭一般采用什么焊接

『壹』 铝合金的应用领域

各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。
航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。
以下是各种型号的应用领域：
1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉。
1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途。
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具。
1145 包装及绝热铝箔，热交换器。
1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜。
1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材。
2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品。
2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件。
2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金，它的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件。
2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
2036汽车车身钣金件。
2048 航空航天器结构件与兵器结构零件。
2124 航空航天器结构件。
2218飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环。
2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300℃。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力。
2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料。
2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件。
2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉。
2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片。
2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉。
2A10 强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉。
2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉。
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件。
2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件。
2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱。
2A17 工作温度225~250℃的航空器零件。
2A50 形状复杂的中等强度零件。
2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等。
2A70 飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等。
2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件。
2A90 航空发动机活塞。
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道。
3004 全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件。
3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等。
3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等。
5005 与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致。
5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等。
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等。
5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合。
5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等。
5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等。
5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐。
5182 薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件。
5252 用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜。
5254 过氧化氢及其他化工产品容器。
5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝。
5454 焊接结构，压力容器，海洋设施管道。
5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料。
5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件。
5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器。
5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织。
5A02 飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件。
5A03 中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金。
5A05 焊接结构件，飞机蒙皮骨架。
5A06 焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件。
5A12 焊接结构件，防弹甲板。
6005 挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等。
6009 汽车车身板。
6010 薄板：汽车车身。
6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、夹具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材。
6063 建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料。
6066 锻件及焊接结构挤压材料。
6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材。
6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等。
6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，供既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性之用。
6201 高强度导电棒材与线材。
6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件。
6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件。
6351 车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道。
6463 建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件。
6A02 飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件。
7005 挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒。
7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置。
7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高。
7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高。
7072 空调器铝箔与特薄带材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层。
7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造。
7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能，即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高。
7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件。
7475 机身用的包铝的与未包铝的板材，机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件。
7A04飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等。

『贰』 平常用的切割焊接燃料是氢气还是乙炔为什么不换着用火箭燃料能用乙炔吗

气焊的燃料是乙炔气。氢气的压缩储存成本太高，而且性质太敏感，稍有不慎就可能发生爆炸，所以焊接工艺中从不采用。

火箭燃料可以用乙炔，但它的氧化释放能量不算高，所以推力不大。只有早期的小型火箭采用过，很快就被淘汰了。

『叁』 搅拌摩擦焊接是什么技术为什么是大型火箭及航天的焊接新宠这种焊接和其他如激光焊接有什么区别

搅拌摩擦焊是一种新技术，在铝、铜等低熔点低硬度金属焊接上有优势。
它是通过摩擦使金属产生的热量进行焊接的，与传统摩擦焊的区别在于，它不仅摩擦金属表面，同时用一根搅棍插入到金属内部进行摩擦（搅拌），使焊接的深度以及结合深度大大提高。
搅拌摩擦焊不用焊丝，热影响范围小，特别适合易开裂、易变形的场合。
目前这种技术的应用范围有限，主要是航空航天领域在探索应用。

『肆』 为何火箭发动机焊接还靠人工

首先可以确定的是，火箭发动机的焊接绝大部分是采用人工手工或半自动焊接，其原因主要有如下两方面：

1.火箭发动机基本都是单件生产，或者试生产，即使是批量生产，其数量也很小，几台、几十台。如果研发焊接机器人，则一是成本很高；二是浪费很大，一种机器人焊完一个型号的火箭发动机就报废了。

2.就目前的智能化技术，还不能开发出像人一样灵巧、小巧、多变、万能、通用的机器人，以适应各种结构、形状和尺寸都千变万化的产品。

工业机器人焊接火箭发动机，已经是很成熟的技术了。这也不是国家机密。

民用火箭航天企业，蓝箭空间的火箭发动机燃烧室，和喷管，就是用的工业机器人焊接的。

这是大族激光在2019年做的，用的KUKA的210kg负重的六轴机器人。

采用的大族激光自己研制的20kw的焊接工艺是激光焊接。焊接蓝箭航天联合研发的大直径火箭发动机夹层喷管。

先来说，机器人激光焊接工作站在航空发动机中的应用情况，优势，回头再说人工焊接的优势

火箭发动机的喷灌，燃烧室，都属于中厚板，理论上厚度应该在6mm-12mm上下。这种中厚板，跟我们平常简单的挖掘机的手臂结构，不是一个等级的。挖掘机的手臂大梁我们一般都叫厚板。

因为火箭冲压发动机的材料比较特殊，理论上我也不知道是何种材料。但是肯定是异种金属钢，跟我们常见的例如碳钢，铝合金，钛合金等等肯定不同。

并且我们看到 异型拼接，基 本上要有 800条激光焊缝。

所以难度在：工作效率，一致性，稳定的动作，这最后都影响产品合格率。

事实上说，这种焊接比较适合工业机器人去做。也应当机器人去做，才能够保证合格率。

对于有接触过焊接的都知道，这种要承受高热量，高压力的产品，其实就类似于压力容器的焊接。（压力容器：例如泵，发酵罐，压缩机壳体等）

工业机器人在这种领域焊接的优势技术：

1、寻缝跟踪。跟普通人所谓的人工智能，可能差距比较远。

工业机器人怎么找到焊缝在哪里？通过激光传感器，实现寻缝跟踪。

看一个普通场景的寻缝跟踪，就是激光发射器根据金属表面的反色，实现线条的成像。

2、速度快，标准程度高。

机器人焊接的主要优势，就是可以保持一致性比较高的状态下，加快整个工件的焊接加工时间。

这类机器人，是通用性机器人，不需要特殊的开发也研制。210kg的kuka市场上随便买。

机器人焊接火箭发动机的难点在于：工艺难度。

也就是如何将手工焊接的工作，让机器人能够做出来。

大部分人可能会觉得，这不就是让机器人，按照人的动作，速度，感觉焊接不就行了吗？

其实不是，有一些焊接中的反馈，机器人是永远都做不出来的。这也是为什么让然会需要这些大国工匠的原因。

这也是为什么，已经有了机器人焊接成功的应用，为何还保留这人工焊接的原因。从目标成熟度，以及最后的良品率来说，人工还是有优势的。但是未来肯定是优势越来越小。

至于你说的1个焊点焊接10分钟，那个机器人也可以焊接，这叫做3D打印焊接

还有3000个焊点，并不多， 汽车 车身4600多个焊点。

但是，这些大国工匠用双手支撑了中国航天事业，那确实是伟大。技术活，当赏！

首先说未来发展前景----随着工业技术的发展，未来包括火箭发动机喷管这些核心产业的焊接制造工作都将逐步由工业机器人完成，因为工业机器人无论是从工作效率还是从产品良品率以及智能化制造发展来说都将是未来发展前景。 比如国内的蓝箭航天、国外的SpaceX等航天企业已经开始使用焊接机器人来完成火箭发动机喷管的焊接工作，也更符合 “工业制造向工业智造”的全面转变 。 而现阶段在已经有一些航天公司开始使用焊接机器人完成包括火箭发动机喷管的焊接工作前提下，国内外依然更为侧重人工焊接火箭发动机喷管也是有诸多原因在内的：

一、 历史 原因和稳重需求决定 运载火箭和导弹发明至今已经几十年之久了，在这几十年的时间里，从早期自动化技术发展还不是很先进的时候，这类火箭发动机的焊接工作就一直由人手工完成，所以在几十年的使用中不光积累了大量的成熟经验，同时这些焊接技术产品也经过了几百次实际发射检验了其成熟可靠性， 那么对于这些经过技术几十次的验证没有任何问题的加工工艺短时间内是很难彻底改变的。 所以焊接机器人虽然焊接效率更高，但是其焊接工艺的合格率到底和手工焊接有多大差距仍然需要几次甚至几十次的实际航天发射来检验好坏，毕竟对于航天发射这类特殊工种而言，相比一枚火箭的近地轨道运载力有多强？装备了几台发动机等而言， 对于所有航天人而言火箭的可靠性是最为关键的，甚至在最后的火箭定型过程中为了提升火箭的可靠性指标，会刻意降低火箭的运载力来保证其可靠性指标更高。 那么在现在焊接机器人还没有在核心的火箭发动机喷管焊接中体现出该有的成熟可靠性时，贸然采用新技术所出现的风险该谁承担、谁负责？ 所以基于 历史 和稳重需求原因，虽然这几年一些民营航天公司为了降低研发成本等已经开始采用焊接机器人来制造火箭发动机，但是对于国家级队伍而言，选择看似落后、但是更为成熟可靠的人工焊接反而能够“有效”的保证火箭的顺利发射和整个国家的航天发展。 同时相比焊接机器人只是根据程序代码依次完成、根本无法根据外界不确定因素随时调整而言， 人工焊接过程中可以根据原材料的材质不同、品质不同、焊接角度不同等不确定因素随时调整焊接温度、焊接速度来保证焊接质量。 二、焊接机器人现阶段的不足 虽然现阶段像国外的SpaceX、国内的蓝箭航天已经在火箭发动机喷管制造中完全使用机器人替代而言，包括SpaceX的梅林系列、蓝箭航天的天鹊这两款火箭发动机都只是结构简单的型号，和国际上推力更大、循环方式更先进的液体火箭发动机相比结构更为简单、加工难度更低，所以使用机器人焊接反而更为合适。一个是现阶段的焊接机器人已经足以胜任这项焊接工作，其次焊接机器人的良品率、工作效率、制造成本都要比人工焊接更为优势， 特别是这些需要大量发射订单实现盈利的民营航天公司而言，能够以更低的发射成本、在更短的时间内、安全可靠的将客户的航天器准确送入预定轨道是其成败的关键。 但是对于使用循环方式更为复杂的火箭发动机而言，现阶段的焊接机器人还不足以完成整个火箭发动机的焊接制造工作。比如长征5号火箭助推器使用的 YF-100液体火箭发动机使用了循环效率最高的分级燃烧模式，整个火箭发动机结构也更为复杂的同时为了降低火箭发动机的体积，很多零部件基本都是紧密挨在一起的，所以这个时候这些狭小的空间就只能使用手腕更为灵活的工人来完成焊接工作以保证其可靠性 。 当然从大的局势发展方向来说，随着技术的发展更新，相信未来像火箭发动机喷管、核反应堆冷却壁这类高价值焊接工作都将逐步被焊接机器人所替代，毕竟焊接机器人只要解决了焊接可靠性和灵活性问题后，其所具有的稳定性、工作效率、更低的制造成本等优势都是人工焊接所无法比拟的，比如像高凤林这种特级顶尖焊工焊接一个焊点往往需要十分钟，焊接一台火箭发动机的几千个焊点就需要长达数月时间，但是用工作效率更高、稳定性更好的焊接机器人完成的话，可能只需要不到一天时间吧。 所以人工焊接虽然现阶段依然还有优势存在，但不代表会一直成为主流而无法被替代，就像我们身边原来有很多传统制造工艺，但是随着新技术的发展，这些传统工艺很多都已经逐步消失，有的是没了需求、有的则是因为其传统制造工艺加工难度大、加工复杂、时间成本高等被低成本、高质量的规模化生产工艺所取代，所以焊接也不会例外，特别是随着3D打印技术的成熟发展后， 未来火箭发动机完全可以实现根据需求3D打印出来，时间效率更高、加工成本更低、可靠性、稳定性等还依然保持在水准线之上，而这也是 科技 在进步、时代在发展的过程。

机器人焊接要反复调试，产量低的产品就算了，调试过程浪费的量都比产量高。。。。

第一，某些机加工能力，人还是比机械强，当然，那些工人也是凤毛麟角的人物。

第二，有些宣传片的东西，你就看看热闹就行，有时候为了方便宣传，就造一些假的没边的事，和特朗普说给有一拼。

大国工匠里面，火箭发动机焊接，好像那个人是焊了2万多个焊点，差不多一个管道是三个焊点，就是那个火箭发动机差不多有六七千个管小管道。

自己掏，这显示了一个秘密，就是中国的火箭发动机及飞机发动机极度的落后。

网络一下吧，就是俄罗斯的卖给中国歼10装备的那款发动机，al31发动机吧，使用的也是空心叶片。

火箭发动机也是一样，它里面喷口也是空心的。如果是实心的话，不管什么金属，不管什么陶瓷的，那么发动机的热量就会把它给烧坏，因为空心的就类似于飞机发动机的叶片。

所以火箭发动机它喷口里面也是空心的，所以空心的里面喷入空气就能带走热量，保证它不会被烧坏。

因为不量产，中国从开始发射火箭到现在那么多型号总共发了300多次，这制造数量，请问怎么建造生产线

发动机焊接，不像航空母舰架板类似的焊接，形状不规则，焊接材料要求不同，空间狭小，不便于机器操作，人的焊接操作精度还是远高与机器，就是效率低，相信不远的将来，会实现机器焊接，解放人力。

人工智能还赶不上人智能啊

说明设备还是做不到的，只能靠人工进行焊接，这也说明了人工的灵活性、精确性机器还是比不了的。

『伍』 为什么spacex的星舰要用不锈钢

spacex的星舰采用不锈钢外型材质设计的原因，这个最主要的还是需要考虑耐高温，毕竟来说，在它发射的过程中，与大气层摩擦会产生很高的温度，只有不锈钢能够起到更好的耐高温的效果，所以使用的是不锈钢材质