⑴ 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。
⑵ 机器人焊接火箭的技术已经很纯熟了,为什么还要靠人工
竖焊、直接成型、无需在线定位系统……2月25日,蓝箭航天发布工业激光焊接机器人焊接火箭发动机喷管的视频,其自主研发的“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机喷管,由机器人进行激光焊接一次成功,目前已经顺利下线。
“以前熟练的焊接技术人员两个人同时焊接需要一个月时间,现在用机器人焊接两天时间就能完成。”蓝箭航天创始人、CEO张昌武介绍,80吨液氧甲烷发动机的喷管直径约为1米以上,机器人全自动激光焊接,可大幅度降低喷管制造成本,缩短制造周期,提高产品质量,便于实现产品的批量化制造。
喷管像蜂巢能抗“水深火热”
火箭发射和飞行时,经过喷管的燃气温度在1000—3000摄氏度之间。“虽然温度没有太阳高,但是每平方米感受到的热量与太阳表面非常接近。”业内专家表示,人类目前掌握的耐高温金属材料,均无法承受。
由于其柔性化程度高,可达面积大,机器人“焊将”还可兼顾发动机其他零组件焊接。张昌武说,随着后续工艺的进一步成熟,焊接时间有望压缩至10小时以内,制造周期和成本仅为螺旋管束喷管的1/10左右。整套工艺、工装方案已于2018年全面申报发明专利。
⑶ 钎焊的工艺方法
钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通常选为高于钎料液相线温度25 ^- 60 'C,以保证钎料能填满间隙。
钎焊保温时间视工件大小及钎料与母材相互作用的剧烈程度而定。大件的保温时间应长些,以保证加热均匀。钎料与母材作用强烈的,保温时间要短。一般说来,一定的保温时间是促使钎料与母材相互扩散,形成牢固结合所必需的。但过长的保温时间将导致熔蚀等缺陷的发生。钎焊常用的工艺方法较多,主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间,使焊缝与母材充分均匀化,从而获得与母材性能相同的接头。几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源,并依此将钎焊分类:
烙铁钎焊 用于细小简单或很薄零件的软钎焊。
波峰钎焊 用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250℃左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰,工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高,可在流水线上实现自动化生产。
火焰钎焊 用可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便,根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。
浸沾钎焊 将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确,适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂,清洗工作量大。
感应钎焊利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊,特别适用于某些大型构件,如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。
炉中钎焊 将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接,常需要加钎剂,也可用还原性气体或惰性气体保护,加热比较均匀。炉中钎焊又可分为箱式钎焊炉,井式钎焊炉,间歇式钎焊炉,连续式钎焊炉。大批量生产时可采用连续式炉。
真空钎焊工件加热在真空室内进行,主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。
⑷ 为何火箭发动机焊接还靠人工
首先可闷好以确定的是,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灶罩侍。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隐吵成,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。
⑸ 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。
⑹ 火箭的外壳是什么材料
火箭外壳多采用高强度铝合金制成半硬壳式结构或蜂窝结构。
火箭主要由仪器舱、箱体、过渡段和尾段组成。箱体以外的部分主要起结构支承作用,多采用高强度铝合金制成半硬壳式结构或蜂窝结构。随着钣金成形和焊接技术的进步,后来改用铝-铜-镁系、铝-锌-镁系高强度铝合金制作箱体。为箱体内部增压的高压气瓶多用钛合金或高强度钢制作。
由于火箭一次使用的特点,它采用铸造整体结构件的比例大于其他飞行器。铸件中以镁、铝合金的精密铸造件居多,一般用作形状复杂,尺寸精确的薄壳构件,如小型火箭的翼面、整体结构的舱体和活门壳体等。火箭外形特点为圆柱形,不少零件可以采用旋压、滚弯和拉弯等方法制造。
(6)火箭用什么方法焊接扩展阅读
火箭身高数十米,体重有几十到几百吨,许多人会觉得,它外壳一定特别厚重,才能支撑起这样的庞然大物。其实,火箭的外壳是很薄的,最薄处仅有0.8毫米,和鸡蛋壳差不多。
要想把火箭外壳做得薄,材料是非常重要的。目前,常用火箭外壳的主要材料为铝合金,这种材料强度高、耐腐蚀、重量轻、成本低、综合性能最好,是做外壳的最佳选择。
火箭的外壳由多个部分组成,包括蒙皮、桁条和框环。框环和桁条组成一个圆柱型的框架,通过铆接与蒙皮组合到一起。蒙皮主要是起到维持形状、安装仪器电缆等作用;而桁条则是起到纵向主支撑力的作用。桁条、框环和蒙皮之间的关系就像是灯笼里的竹条和外面的纱罩。
如果蒙皮过薄,靠不断加密内部框架来保证坚固性的话,反而会使壳体重量加重,达不到预想的效果。因此,设计师要计算出蒙皮和框环、桁条的最佳配比,既保证用最少的材料,又能保证箭体坚固、可靠。
参考资料来源:网络-火箭和导弹材料
参考资料来源:网络-火箭制造
⑺ 什么是手工焊接
手工焊接是电子产品装配中的一项基本操作技能,适合于产品试制、电子产品的小批量生产、电子产品的调试与维修以及某些不适合自动焊接的场合。它是利用烙铁加热被焊金属件和锡铅焊料,熔融的焊料润湿已加热的金属表面使其形成合金,待焊料凝固后将被焊金属件连接起来的一种焊接工艺,故又称为锡焊。
手工焊接是锡铅焊接技术的基础。尽管现代化企业已经普遍使用自动插装、自动焊接的生产工艺,但产品试制、生产小批量产品、生产具有特殊要求高可靠性产品(如航天技术中的火箭、人造卫星的制造等)等还采用手工焊接。
即使印制电路板结构这样的小型化大批量采用自动焊接的产品,也还有一定数量的焊接点需要手工焊接,所以还没有任何一种焊接方法可以完全取代手工焊接。因此,在培养高素质电子技术人员、电子操作工人的过程中,手工焊接工艺是必不可少的训练内容。