60年來，熱加工研究室焊接組推出了先進飛機及其動力裝置的新機型，從設(shè)計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：點焊、縫焊、凸焊、對置焊，其中點焊和縫焊最為普遍，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。

在飛機制造中，機身蒙皮、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較小，在發(fā)動機制造中，火焰、加力燃燒室、壓縮機靜葉片、發(fā)動機軸承座等采用點焊和縫焊。對向焊是我國航空生產(chǎn)中發(fā)動機環(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、氣體保護焊接和自動化

氣體保護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焊接方法。

TIG焊接采用鎢棒作為電極，再加上氣體作為保護介質(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、真空擴散焊接

真空擴散焊是將待焊零件置于真空和保護氣體環(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。真空擴散焊可以分為無中間層的擴散焊和有中間層的擴散焊，其優(yōu)點如下。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，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行機械加工或不進行機械加工即可。

1970年，制造院首次在國內(nèi)完成真空擴散焊接試驗，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，真空擴散焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于高溫合金、鈦合金、粉末合金、高強鎢鉬合金與異種材料之間的高性能連接，進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)擴散連接和高溫釬焊的優(yōu)點，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度接頭，同時保證復(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散焊接工藝研究，實現(xiàn)了某雙向合金葉片的焊接批量生產(chǎn)。開展了多個發(fā)動機單晶雙向葉片TLP擴散焊的可行性研究。在多晶高溫合金中實現(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散焊接方式連接而成的整體壁板結(jié)構(gòu)，是集高強度、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，減少零件裝配和隱形維護工作量60%以上。金屬蜂窩板結(jié)構(gòu)的整體剛度；是一種強度大幅提高、抗沖擊能力極強的高效隔熱結(jié)構(gòu)，對降低飛機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）的先進戰(zhàn)斗機、大型運輸機、高速飛機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)的電子束焊機進行了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，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)動機壓縮機、燃燒室、汽輪機等關(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)驗和數(shù)據(jù)，后期將電子束焊接應(yīng)用于飛機導(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，取得了劃時代的進展。實現(xiàn)了乙。