异种铝合金零倾角搅拌摩擦焊接头组织性能研究

采用零倾角搅拌摩擦焊工艺对6061T6和2024T4铝合金进行焊接,研究了不同焊接速度焊接接头的组织和力学性能。结果表明:零倾角搅拌摩擦焊接接头截面中部为焊核区,两侧为热机械影响区、热影响区和母材,焊核区可见明显的“S”线。接头的母材组织为长条状α铝晶粒,焊核区为细小的等轴晶,热机械影响区呈弯曲变形的晶粒,热影响区组织与母材组织类似。接头截面硬度分布呈“W”形,最低硬度位于热机械影响区和热影响区结合处。随着焊接速度的增大,焊核区硬度值呈增大趋势,同时接头软化区范围逐渐缩小。接头的抗拉强度随着焊接速度的增大呈先增后减的趋势,而伸长率却呈现逐渐降低的趋势。焊接速度为900 mm/min时的强度最高,为263.62 MPa,接头断口为典型的韧窝状断口。

工艺参数对零倾角搅拌摩擦焊接头成形及力学性能的影响

通过改变焊接工艺如旋转速度和焊接速度,研究了其对4 mm厚的2A12铝合金板材零倾角搅拌摩擦焊接成形及力学性能的影响。结果表明:采用零倾角搅拌摩擦焊方法成功实现了4 mm 2A12铝合金薄板无减薄焊接,所有焊接接头的硬度大致呈"W"型分布,焊接接头的性能良好。其中,随着焊接速度的增加,接头硬度呈现出增大的趋势;随着旋转速度的增加,接头硬度呈现出先增大后减小的趋势。当旋转速度为600 r/min、焊接速度为95 mm/min时,硬度最大,焊核区硬度最大值接近母材硬度。当旋转速度为600 r/min、焊接速度为60 mm/min时,所获得的接头抗拉强度最高,达370 MPa。而当旋转速度为950 r/min、焊接速度为60 mm/min时获得的接头抗拉强度最差,仅为200 MPa。

面向GEO目标探测的面阵TDI空间相机

为了提高远距离、暗弱目标探测灵敏度,通常需要增大可见光相机口径,这会显著增加相机的质量和体积,无法适应卫星轻小型化要求。针对低轨探测地球同步轨道(GEO)目标需求,利用低轨零倾角卫星与GEO目标相对速度恒定,设计了面阵相机时间延迟积分(面阵TDI)成像模式。与自然交会模式、面阵凝视模式相比,在不增加相机口径的前提下,大幅提高了相机探测灵敏度。阐述了面阵探测器TDI成像原理,推导了相机信噪比计算模型,对目标运动、积分时间、探测灵敏度和信噪比等主要成像参数进行了计算,分析对点目标探测成像的影响。研制了一台原理样机,在暗室条件下的实测结果表明,相机TDI级数为96级,可实现对GEO轨道目标探测能力优于15星等,信噪比大于5。