近日(ri)，中國兵器(qi)工業(ye)集團(tuan)(tuan)武(wu)(wu)(wu)漢(han)重型機床集團(tuan)(tuan)有限公司(si)（以下簡(jian)稱“武(wu)(wu)(wu)重集團(tuan)(tuan)”）與中國航(hang)天科(ke)技集團(tuan)(tuan)有限公司(si)一(yi)院211廠共同(tong)設計，武(wu)(wu)(wu)重集團(tuan)(tuan)自主研制(zhi)的10m級貯箱箱底攪拌摩(mo)擦焊(han)接系統完成了國內首件直徑(jing)9.5米(mi)箱底圓環的組合焊(han)接。這標志著，我國的重型火(huo)箭柔性(xing)、智能化焊(han)接裝備制(zhi)造進入(ru)國際領先水平。
國內(nei)首臺大(da)直徑貯箱箱底焊接設備
瓜瓣是火箭燃(ran)料貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)的(de)關鍵(jian)結(jie)構件(jian)之一(yi)。廠區內(nei)，國內(nei)首臺大直徑貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)箱(xiang)(xiang)底焊(han)接設備(bei)上，12片直徑9.5米的(de)火箭燃(ran)料貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)瓜瓣將在這(zhe)里實現“無(wu)縫銜接”，最終(zhong)形成橢球形的(de)箱(xiang)(xiang)底圓環。武(wu)重集團(tuan)善福公司技(ji)(ji)術研究(jiu)院副院長謝晶：“設備(bei)現在已(yi)經(jing)研制成功(gong)了，第一(yi)件(jian)試(shi)件(jian)已(yi)經(jing)焊(han)制成功(gong)，就(jiu)已(yi)經(jing)驗(yan)證了它的(de)技(ji)(ji)術的(de)成熟性，今后(hou)將進入批量(liang)化的(de)生產(chan)。”
火箭負載(zai)重量、飛(fei)行距離，跟燃料(liao)儲存(cun)能力密切相關。貯(zhu)箱(xiang)用于(yu)儲存(cun)動能燃料(liao)，其位置、焊(han)接技(ji)術均(jun)非常(chang)關鍵(jian)。其中，箱(xiang)底裝配焊(han)接是整個(ge)貯(zhu)箱(xiang)裝配焊(han)接的難點之一。
近年(nian)來(lai)，武(wu)重先后為我國(guo)(guo)長征(zheng)五號、六號、七號等火(huo)(huo)箭(jian)燃料貯(zhu)箱及火(huo)(huo)箭(jian)筒體(ti)制造了多(duo)臺(tai)（套(tao)）火(huo)(huo)箭(jian)制造用的(de)大型高精(jing)度數字(zi)化專用成套(tao)裝備(bei)，加工規格從3.35米(mi)到(dao)5米(mi)，涵蓋(gai)了我國(guo)(guo)目前在役(yi)運載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)的(de)所(suo)有型號。與(yu)此前國(guo)(guo)內最(zui)大的(de)直(zhi)徑(jing)5米(mi)、厚度8-10厘米(mi)貯(zhu)箱瓜(gua)瓣相比，9.5米(mi)級直(zhi)徑(jing)和厚度均增大近一倍(bei)，這對機床的(de)剛(gang)性與(yu)精(jing)度提出了更高要求。
武重集團裝(zhuang)備技術研究院副院長、善(shan)福公司(si)總工程(cheng)師、黨支部書(shu)記周(zhou)榮田(tian)：“現在(zai)這個設備，它的(de)(de)(de)龍門的(de)(de)(de)寬度達到了12.5米，高(gao)度達到了6米，突(tu)破了常(chang)規(gui)大型(xing)高(gao)剛性龍門的(de)(de)(de)技術。整個龍門可以承載10噸的(de)(de)(de)頂端(duan)力，相當于在(zai)它的(de)(de)(de)運行過程(cheng)中，要(yao)承受10噸的(de)(de)(de)力，對(dui)龍門的(de)(de)(de)剛性要(yao)求是比(bi)較高(gao)的(de)(de)(de)。”
直(zhi)徑18、25毫米兩(liang)種規格的(de)(de)5軸(zhou)攪(jiao)(jiao)拌(ban)頭，通過(guo)摩擦攪(jiao)(jiao)拌(ban)焊技(ji)術，將兩(liang)片瓜瓣“合二為一(yi)”。而不(bu)過(guo)如五角硬幣大小(xiao)的(de)(de)接(jie)觸面(mian)，頂端力達到10噸，攪(jiao)(jiao)拌(ban)頭每分(fen)鐘近(jin)1000轉。如何保證高(gao)精度作業，控制(zhi)(zhi)系統尤為關鍵。周榮田(tian)：“瓜瓣它(ta)(ta)是(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)橢球(qiu)形的(de)(de)焊接(jie)，要求(qiu)整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)機(ji)床運行過(guo)程(cheng)中，整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)機(ji)床的(de)(de)焊接(jie)的(de)(de)主軸(zhou)要跟這個(ge)(ge)(ge)(ge)橢球(qiu)的(de)(de)法線要始終(zhong)在一(yi)條線上面(mian)，整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)頭它(ta)(ta)的(de)(de)運行的(de)(de)軌跡是(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)空間(jian)的(de)(de)，因此(ci)攪(jiao)(jiao)拌(ban)頭方面(mian)我們進行了一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)多軸(zhou)的(de)(de)設計，目前控制(zhi)(zhi)系統應該(gai)來說也是(shi)我們唯(wei)一(yi)目前能夠達到控制(zhi)(zhi)水平的(de)(de)。”
重型運載火箭是我國進(jin)行深空探(tan)測的主力(li)火箭。武重集團歷經多年研發，攻克了(le)超(chao)規格橫(heng)梁(liang)的反變形加工、縱縫焊接模胎組合整體加工以及復雜曲面零件(jian)琴鍵骨架制造(zao)等多重難題，設(she)計制造(zao)了(le)10米級(ji)貯箱箱底攪(jiao)拌摩擦(ca)焊接系統。
目前，整機裝(zhuang)配調試(shi)完成(cheng)并(bing)順利進行首(shou)件直(zhi)徑9.5米(mi)箱(xiang)底圓環縱縫(feng)焊接，填補了國(guo)內(nei)超大(da)直(zhi)徑貯箱(xiang)產(chan)品領域(yu)的(de)(de)空白，也(ye)標志著重載(zai)火箭生產(chan)的(de)(de)重大(da)突(tu)破。周榮田：“這個(ge)項目主(zhu)要是為了我國(guo)火星探(tan)測的(de)(de)重載(zai)運載(zai)火箭而研發的(de)(de)。目前在國(guo)外，俄羅斯現(xian)在做的(de)(de)是8米(mi)的(de)(de)，美國(guo)做的(de)(de)是10米(mi)的(de)(de)。那(nei)么有(you)了這臺設備(bei)，我們(men)(men)就(jiu)能跟他們(men)(men)一起進入(ru)航天強(qiang)國(guo)的(de)(de)序列(lie)。”
