鋁合金不僅具有高比強度，模量，斷裂韌性，疲勞強度和耐腐蝕性，而且具有良好的形式和良好的焊接過程中，作為最廣泛的航空航天工業(yè)中，對非鐵金屬類的結(jié)構(gòu)之一。
例如，鋁運載火箭和航天器的各種材料的核心結(jié)構(gòu)。 U. S.阿波羅指令艙，登月艙，氫燃料，航天飛機機組人員的坦克，還使用鋁合金作為建筑材料。中國還開發(fā)為主要結(jié)構(gòu)材料的大型運載火箭選擇鋁廣泛。
鋁焊接材料的開發(fā)和應(yīng)用航天技術(shù)的發(fā)展是緊密相連的這篇文章，在航空航天工業(yè)，鋁焊接技術(shù)的發(fā)展和幾個非常有前途的鋁焊接技術(shù)實施簡單介紹一下。
2鋁合金焊接技術(shù)
2,1 LD10CS鋁合金焊接回顧
早期的遠程導(dǎo)彈和火箭燃料箱的施工材料的一些主要用于鋁鎂合金，特別是退火和半硬化狀態(tài)LF3，LF6不銹鋼鋁，最常見的應(yīng)用。這兩個具有優(yōu)良的性能鋁焊接[1]。 
隨著航天技術(shù)的發(fā)展，推出無銹鋁，過渡到利用熱能加強高強度鋁合金汽車油箱結(jié)構(gòu)材料，熱加工延伸。在大型火箭和應(yīng)用程序的各種固體導(dǎo)彈成功LD10CS合金。由于其超低溫更好，使液態(tài)氫和應(yīng)用上也獲得液態(tài)氧燃料箱的三個孩子。
應(yīng)該指出的是，低層次的LD10合金焊接，焊接的焊接大過程熱裂紋的傾向也更加敏感，各種因素的影響，焊接接頭低斷裂韌性，尤其是當(dāng)有焊接焊接缺陷，液壓強度試驗件往往低壓試驗爆炸。
在LD10合金在焊接領(lǐng)域的發(fā)展20世紀(jì)70年dk始推進劑坦克面臨巨大的挑戰(zhàn)。在“三結(jié)合”的過程中（正基蓋，背面的凈密封焊接）焊接接頭性能滿足設(shè)計要求“的三個焊接雙方”發(fā)明研究。在LD10獲得焊接總結(jié)出：如果按不低于3％，焊接接頭的伸長區(qū)，焊接接頭的韌性滿足要求。在接下來的幾年，是“不低于3％伸長率”作為認可的重要指標(biāo)。 
幾十年來，最氬弧焊（TIG），包括手動和自動氬弧焊焊接。融合的一部分，以減少焊接殘余應(yīng)力和焊接結(jié)構(gòu)變形，通常在焊接選擇過程中，盡量減少熱量。專門為熱處理強化鋁合金，焊接過程中的熱量作為部分地區(qū)存在的HAZ軟化，塑料較好，強度較低。焊接接頭強度系數(shù)為0.5至0.7。 
為什么LD10CS罐焊接過程中，使用三種雙方？理論分析和實踐結(jié)果表明，如果使用這種焊接方法，它會導(dǎo)致差的塑料，易焊接LD10CS鋁合金焊接焊縫裂紋的后腿。三焊接，焊接和清洗，以qc這些裂縫兩側(cè)。而由于大量的熱量，熱影響區(qū)，以不同程度的退火或隨著時間的推移，硬度降低，塑性增加，焊縫拉伸試樣斷裂的焊接區(qū)位置軟化。在這種結(jié)構(gòu)中，在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的焊接接頭，以軟化和塑性區(qū)的融合區(qū)缺乏塑性應(yīng)變。但坦克縫焊，低壓力仍然偶爾發(fā)生爆裂。
在限制的特殊焊接的自動焊接和焊接新技術(shù)（如真空電子束焊，焊接變極性等離子等）的應(yīng)用需求雙方。這是因為焊接比高能束真空電子束焊接熱輸入大，考慮到焊接接頭，以適應(yīng)帶寬的結(jié)構(gòu)，它是難以適用的焊接技術(shù)，焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍較為集中的熱量。 
當(dāng)焊接，鋁焊接縫在整體通風(fēng)的缺陷。氫是焊接時產(chǎn)生的鋁及其合金的主要細胞。在基本金屬，電線和基本金屬氧化膜和吸附大氣中的水分氫含量，水孔焊接電弧氫的重要來源。航天工人焊接和不懈努力，以確保航天研究和焊接產(chǎn)品交付和發(fā)射成功。然而，由于諸多因素，在坦克的生產(chǎn)條件，仍有個別公差的孔。 
在焊接材料，焊接和特殊板氫基小于2 × 10-7國外金屬含量。而在鋁合金板的制造過程中的內(nèi)部條件是不需要的氫含量。
2.2鋁及鋁鋰合金2219焊接回顧
2219鋁合金焊接性能高的特點，是良好的，從-253到+200℃℃具有良好的機械性能，焊接應(yīng)力腐蝕開裂的焊接熱低延展性和低粘度的溫度敏感性。燃料在美國坦克為主要建筑材料，美國的能力，№土星ⅤⅠ坦克的水平是在鋁合金2219的基礎(chǔ)上確定。前蘇聯(lián)的暴風(fēng)雪號航天飛機和能源公司在1201多大用處的合金（相當(dāng)于2219）。 
在S147內(nèi)部發(fā)展類似于鋁及鋁合金2219，較低的傾向，產(chǎn)生焊接裂紋，但氣孔敏感性創(chuàng)建強，特別是在焊接區(qū)，密集的微孔隙，從而影響了焊接接頭的主要缺點表現(xiàn)。
隨著空間技術(shù)的發(fā)展，鋁和重量要求較高的強度，鋁鋰合金已在近十年的迅速發(fā)展。因為每1％里，除了可以減少3％的鋁的質(zhì)量，彈性模量增加了6％，比9％，其中飛機鋁合金2024和7075的廣泛使用這種合金產(chǎn)品增加了彈性模量相比，具有{zg}密度為7％高達11％，彈性模量增加了12％至18％。前蘇聯(lián)，被廣泛使用的鋁合金1420杜拉（固體鋁），D16（2024）合金相比％的密度降低到12，彈性模量增加6％至8％，良好的耐腐蝕，疲勞裂紋擴展速率低，強度，屈服強度和延伸率是相似的，良好的可焊性[2]。
前蘇聯(lián)航空材料研究所（VIAM）一德蘭德，誰在本發(fā)明的鋁鋰合金鎂長1420系列20世紀(jì)60年代就熔焊，進行。 70年的研究合金焊接產(chǎn)生的結(jié)果，他們認為這一熔焊，我們可以使用AMG6，AMg6T和1557線焊接強度比0.7以上。焊前，焊后熱處理焊接接頭的zl有較大的影響力比淬火淬火人工時效焊接強度和焊接的強度低78.5兆帕條件下，焊后硬化和人工老化，可以使焊接接頭的強度系數(shù)0 9 1.0 1980 1420合金是在米格- 29超音速戰(zhàn)斗機用于制造焊接底盤，油箱，座艙，這顯著減少了24％的飛機重量。到目前為止，1420合金已用于超過30年的成功，被廣泛應(yīng)用于軍事，民用飛機和導(dǎo)彈使用[3]。
20世紀(jì)80年代俄羅斯研制的高強度，高模量1460（鋁銅李）合金，這對于元素鈧更廣泛地實施合金，使糧食和亞晶結(jié)構(gòu)的變化，拉伸強度3050兆帕提高，焊接性能顯著提高。 1460和1420合金熔焊過程基本上是一樣的，也許在1201（鋁錳銅）合金焊絲，焊絲可以被添加到鈧（SC）的元素。在各種成分的比較測試中，我們推薦CB - 1207或CB - 1217線使用，導(dǎo)線元素是基于AL銅補充銅，鈧，鋯，鈦等人，在未來的具體內(nèi)容是理解的。該電纜的使用將顯著減少焊接熱裂紋的TIG焊接接頭強度為250兆帕的敏感性，焊接超過0.5的功率因數(shù)，焊后熱處理焊接強度，硬度增加。 [4-8]此線可以保證沒有裂縫和接縫細晶結(jié)構(gòu)，焊接設(shè)備和合理的選擇提供給無孔焊接接頭的焊接做準(zhǔn)備。
美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機的外部，有2195罐（鋁銅李鎂）高強度鋁鋰合金，它是用來取代2219合金原來的25至40年。新型坦克的設(shè)計SLWT（超輕重量箱的超輕型坦克），坦克的重量比原來的5％或3 405公斤的LH2坦克重達1907公斤，液氧罐稱重736公斤，一間341千克jf段中，另一重422千克。每個質(zhì)量可提高到減少1公斤1公斤的有效載荷，這就增加了3405千克有效載荷。對120 U. S. SLWT總產(chǎn)量，整個計劃的太空任務(wù)完成[9-10]。
2195 - T8采用4043鋁合金油箱焊接，變極性等離子焊接（PPA）的焊接。 PPA具有較高的電弧溫度，高壓電弧和更有針對性的熱量。 PPA焊接鋁鋰合金2195 - T8是保護背部縫，鋁鋰合金中最繁忙的李元素，如在后面，以保護貧困和弱勢氧化焊接，鍵。馬歇爾飛行中心已經(jīng)開發(fā)出一種長229毫米，寬25.4毫米，152毫米的不銹鋼“跟蹤”，“保護盒”帶著走焊槍，焊接低于0.5％的氧區(qū)。此外，一個51毫米，229毫米長的不銹鋼管安裝在工件的背面與焊槍運動，直徑的發(fā)展可以有效地保護了焊縫的背面。如果這兩個在同一時間保護裝置，效果更好。
3一些非常有前途的技術(shù)
3.1變極性等離子焊接（PPA）
1978年，美宇航局馬歇爾太空飛行中心美宇航局決定變極性等離子焊接，氬弧焊過程的一部分，以取代航天飛機的外部燃料箱的焊縫。航天飛機為2219鋁合金材料的外部燃料箱，一6400米焊縫，100％X射線檢查總，沒有發(fā)現(xiàn)任何內(nèi)部缺陷，焊縫質(zhì)量大為改善與TIG焊相比層。 
變極性等離子焊接技術(shù)焊接鋁，鋁焊接厚的通道至25.4毫米。這個過程是由焊接工藝特點，焊接在中心池的滲透孔，并常用于堆焊實際生產(chǎn)中，焊接有助于建立一個積極的形式，它有助于避免氫浴，以減少孔隙缺陷。所謂的“零缺陷焊接”。 
“八五”期間，外國公司在變極性等離子焊接對LF6進行的系統(tǒng)的推出，LD10鋁合金板（厚度3毫米，6毫米，10毫米），以測試焊接工藝[11]。 
“九五”時期，哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開展的變極性等離子焊接技術(shù)的研究，交替極性等離子焊接設(shè)備的原型開發(fā)，并進行了LF6和LD10鋁合金板（厚度3毫米，5毫米，12毫米），焊接測試已經(jīng)完成與縱縫和環(huán)縫焊罐弧焊和填充周長打孔，焊接端到端通過對液壓元件焊接壓力測試模擬仿真解決方案的問題火山口，一個變極性等離子焊接工程技術(shù)前進了一大步。
自2219鋁合金和鋁鋰合金2195焊接厚度在未來制造一個大水箱，變極性等離子焊接技術(shù)的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景。
3.2局部真空電子束焊接
由于真空電子束焊接過程中應(yīng)放置在焊接件的焊接真空環(huán)境中，這樣就可以得到高質(zhì)量的焊縫。同時，高能量密度焊接縮小比例，減少焊接應(yīng)力和應(yīng)變，尤其是在國防工業(yè)的工業(yè)區(qū)電子束得到廣泛應(yīng)用。
但是，如坦克和其他運載工具，大型部件如果真空電子束焊，真空室必須要多，達幾百立方米，電子束焊接設(shè)備的成本較高。為了解決這個問題，開始對外國局部真空電子束焊接設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用，全焊件不應(yīng)該被放置在一個真空室，真空焊接，但在建立一個當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，從而完成焊接。
前蘇聯(lián)將是一個局部真空電子束焊接技術(shù)是不同種類和推進劑貯箱殼體焊接中的殼縱縫大小使用，周長對焊法蘭環(huán)，七類焊接（垂直縫，對接環(huán)縫，周長法蘭）的本地進程的真空電子束焊。 20世紀(jì)90年代初直徑Φ2.5mk環(huán)縫焊接，能源反坦克導(dǎo)彈采用縱縫局部真空電子束焊接過程中，為42毫米，局部不透氣的磁流體，密封橡膠密封圈技術(shù)壁厚。 
在國家“九五”期間，與中國電機工程科學(xué)院合作開發(fā)的{dy}個國家站環(huán)形法蘭局部真空電子束焊接機（專利№：ZL002631776.6）[12]。在電子槍和動態(tài)打印的真空室，鋼坯上下之間的密封結(jié)構(gòu)的靜態(tài)真空室結(jié)構(gòu)。火炬可以實現(xiàn)的時候，極運動。徑向電子槍動作的步進電機驅(qū)動器，傳感器檢測到運動區(qū)，交流伺服電機驅(qū)動器，角位移傳感器的光學(xué)探測器的旋轉(zhuǎn)方向。中對系統(tǒng)的軌跡電子焊接用于實施培訓(xùn)。隨著兩個電腦控制，可編程序控制器的幫助（PLC）控制焊接參數(shù)，實現(xiàn)了靈活的焊接，焊接100300毫米直徑法蘭連接環(huán)。部分真空真空室的5 × 10 - 3Pa，比國外同類產(chǎn)品水平。 
在接下來的2219年2195鋁鋰合金鋁航天器壁的結(jié)構(gòu)，特別是焊接殘余應(yīng)力和較高的環(huán)焊縫法蘭，局部真空電子束焊接技術(shù)，提高了焊接質(zhì)量是極其重要的菌株。
3.3氣體脈沖TIG和MIG焊
在航空航天工業(yè)，鋁TIG和MIG焊使用的增多，以保護使用氬氣和氦氣，氬氣是應(yīng)用較多。
TIG焊接，有交流和直流TIG焊接兩個過程，氦。氦氣（He）和氬氣（Ar）相比，{zd1}電離能量高和設(shè)置在其他情況下，同樣的電弧電壓越高。因此，高溫氦弧焊，焊接，熱處理能力，還具有更高的能量密度越大，穿透深度相比，焊接，焊接缺陷，特別是比焊接少的孔隙率。
據(jù)直流收到的信息是不是AC TIG氦焊接去除氧化物陰極霧化效果，對氧化膜破壞對弧長的大小而定，因此DC是由氦氣短弧焊接連接，去除膜的氧化