大型运载火箭部段自动对接装备及工艺流程设计

为实现中国新一代大型运载火箭部段自动化对接,设计了一套主要由测量系统、控制系统和执行系统组成的自动对接装备.首先介绍大型运载火箭对接系统的总体设计思路以及测量系统、控制系统、执行系统的组成和工作原理.随后介绍了测量系统和控制系统的工艺流程.测量系统工艺流程共包括联合建站、关联全局坐标系、获得产品位姿数据、活动部段特征点测量、实时位姿测量5个步骤;介绍了位姿控制的工作原理和各驱动轴的耦合性分析.最后,针对该部段自动对接系统,提出了对接准备、产品吊装与状态确认、自动对接、撤收的自动对接工艺流程.经实际验证,自动对接装备和工艺流程能够满足新一代大型运载火箭自动对接要求.     

大厚度2219铝合金搅拌摩擦焊组织和性能及工程因素分析

针对22 mm厚的2219铝合金,首先设计了2219铝合金搅拌摩擦焊的专用搅拌工具,进行了2219铝合金搅拌摩擦对接试验,获得了成形良好、性能优良的焊接接头。研究了不同装配间隙及错边量对2219铝合金搅拌摩擦焊接头的力学性能的影响。结果表明,在转速为300～450 r/min、焊接速度为100～150 mm/min时,接头可划分为焊核区、热力影响区、热影响区及母材;其中,焊核区组织均为细小的等轴晶;接头的显微硬度呈U形分布,最低显微硬度位于热力影响区,最高显微硬度位于母材区;接头的平均抗拉强度为341 MPa,为母材的74%,接头的断后伸长率为6.1%;焊接接头均断裂于热力影响区,呈韧性断裂。此外,随着装配间隙的增加,接头的抗拉强度逐渐降低;相反,随着错边量的增加,接头的抗拉强度呈先增加后降低的趋势;装配间隙为1 mm、错边量为1.5 mm时,接头无缺陷,具有最优的力学性能。