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航天科技一院一部钢铝惯性摩擦焊技术应用团队工艺革新侧记
来源:中国航天报     日期:2025年11月21日    字体:【】【】【

“焊后零件合格率跃升30%,工序由20道减少到12道,生产周期缩短1/3,单发次成本降低约8万元。”11月17日,在中国航天科技集团有限公司一院一部2025年度设计制造协同专班成果表彰会上,钢铝惯性摩擦焊技术应用团队的技术成果引发热烈反响。

这支由一部设计师霍毅、刘艳、张志广、徐铭组成的先锋团队,与211厂工艺人员携手攻关两年,攻克传统工艺瓶颈,以协同之力实现火箭管路异种金属接头焊接技术的突破性进展。

作为火箭管路的关键部件,钢铝异种接头自20世纪90年代起便采用钎焊工艺。简单来说,钎焊工艺就是利用钎料等焊材将钢铝金属进行“粘接”的技术。随着生产任务量激增,钎焊接头的弊端愈发凸显:含氯钎剂易受潮腐蚀,产生多余物隐患;接头合格率不高,批产投入大,产出低;工序多达20道,生产周期耗时近一个月;钎剂制备过程复杂,并且只能在干燥季节进行。

“虽然一直采用防潮、堵盖、清理等维护措施,但始终没有从根本上解决问题,一旦产品因接头腐蚀开裂,必然会影响任务。”团队负责人霍毅回忆道。

一边是“保守治疗”,沿用老技艺,但求稳妥;一边是“外科手术”,更换新工艺,釜底抽薪。对改革破局、技术重构的共同追求,让这群科研人员凝聚到一起。

2023年,在一部设计制造协同专项行动的推动下,团队正式启动技术攻关。“钢铝熔点相差近千度,直接熔焊根本行不通。”有着34年工作经验的张志广回忆,团队和211厂工艺一线人员商议之后,借鉴航空领域技术,决定采用惯性摩擦焊这一固相焊接技术——通过高速旋转摩擦产生热能,实现原子间的直接结合,从根源上破解难题。

协同是他们取得攻关突破的关键一招。80后霍毅牵头统筹,带着团队与211厂工艺人员反复对接;60后的张志广负责技术把关,在参数调试、可靠性验证等关键环节悉心指导;85后设计师刘艳主导结构优化,精准敲定关键参数;70后徐铭则立足长远,将12种规格接头整合为通用型谱,完成11份通用图纸编制。虽然大家分别属于两个不同的型号队伍,但好在4名成员同属于一个研究室。“我们随时开碰头会,数据一出来就第一时间当面核对。”刘艳说。

要取代此前稳定应用的工艺,不少人忧心忡忡:“为什么要换工艺?就这样用着不好吗?”“新工艺能行吗?各个型号要求不同,都能匹配吗?”

打消顾虑的唯一方法就是全方位的验证。

为充分验证工艺可靠性,试验必须尽可能覆盖各类使用场景,不仅要验证接头焊接效果,还要验证应用管路的应用情况。“厂里非常支持我们,前前后后一共有四五批、三四百件产品,都用在了型号应用之前的工艺试验上。”刘艳说。

为了不影响常规的型号试验进度,团队的验证工作经常需要“插空”进行。深夜的试验室里,他们紧盯振动试验数据;周末的厂房中,他们与工人一起检查产品状态。从表面渗透检测到超声无损检测,团队带领211厂工艺人员累计完成数百次验证,终于让新技术通过严苛考核。“最难忘的是新接头首次在型号上应用,看着合格产品下线,大家既欣慰又激动。”霍毅动容地说。

2025年以来,在一部领导的大力推动下,这项技术已在多个型号上应用,并经过多次飞行验证。覆盖12种规格的产品化惯性摩擦焊接头,新研型号也可直接选用,改变了过去“一型号一图纸”的模式。

更深远的价值在于,此次工艺改进过程构建起“研究室—工厂”设计制造协同攻关模式。该项目在专项表彰中获评特等奖。“这是设计与制造同频共振的结果。”刘艳的话道出了团队心声。

从办公室到厂房,从设计图纸到飞行产品,这支跨年龄、跨型号的团队用实际行动诠释了“面向产品、服务生产”的理念。

(李庆勤 董佳莹)

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