商业火箭贮箱叉形环制造取得关键突破：50mm厚板双侧搅拌焊接试验成功，成本降低50%、效率提升1倍

商业火箭贮箱叉形环制造关键突破

2026年6月18日，我国商业航天火箭制造工艺领域传来喜讯。在商业火箭关键结构件研制中，拓璞数控研发团队与北京易龙火箭制造团队成功完成了50mm厚铝合金板的双侧搅拌摩擦焊焊接试验，将焊缝强度提升至母材的90%以上，并同步验证了自主研发的430Nm新型重型主轴及智能控制系统。经试验验证，该复合制造工艺路线可行、可靠，预计后续应用于叉形环批量制造时，单件制造成本较原工艺下降超50%、生产效率提升1倍，将助力易龙火箭低成本、大批量制造5米级商业火箭。此次试验的圆满成功，标志着火箭贮箱叉形环“铝板滚弯+50mm厚板双侧搅拌摩擦焊+精密车削”复合制造新工艺的核心环节得到充分验证，为后续叉形环批量制造实现成本下降80%以上提供了坚实的装备支撑和工艺基础。

01.工艺整合

双侧搅拌焊接突破厚板连接瓶颈

火箭贮箱叉形环是连接贮箱与箭体结构的关键承力部件，尺寸大、壁厚高、精度要求苛刻。传统整体锻造或分段熔焊工艺材料利用率不足20%，且加工周期长、残余应力控制难，严重制约批量化生产。研发团队摒弃原有路径，构建了全新的复合制造工艺体系，本次试验重点验证了该体系中最核心的50mm厚板双侧搅拌焊接环节：

铝板滚弯近净成形： 选用高性能铝合金板材，通过高精度数控滚弯直接成形为环形毛坯，将材料利用率提升至70%以上，从源头降低原材料成本。

50mm厚板双侧搅拌摩擦焊试验验证： 针对50mm超厚铝合金板对接缝，创新采用双侧搅拌摩擦焊（DS-FSW）工艺开展焊接试验。通过两侧同步或交替施焊，有效解决了单侧焊接易出现的根部未焊透、热力不对称等难题。试验结果表明，焊缝全长无气孔、裂纹等缺陷，接头强度达母材90%以上，热影响区窄、变形小，完全满足后续精加工与使用要求，为新工艺落地扫清了核心技术障碍。

一体化精密车削： 焊接后利用大型数控立车整体精加工，凭借前序双侧焊接工艺保证的几何一致性与低残余应力，精确控制车削余量，加工效率可提升数倍，确保尺寸精度与表面质量满足飞行指标。

50mm厚板工件

拉伸试验结果

02.装备支撑

自主研发重型主轴保障全自动双侧焊接试验成功

50mm级超厚铝合金双侧搅拌焊接对装备的扭矩输出、顶锻力稳定性及双侧协同控制能力提出了极高要求，长期以来是国内新工艺落地的最大瓶颈。研发团队坚持装备自主化攻关，成功研制出适配双侧搅拌焊接工艺的核心设备，并在本次试验中表现优异：

430Nm新型重型主轴： 专为50mm厚板双侧搅拌摩擦焊设计，单侧输出扭矩达430Nm，焊接顶锻力可达100kN，满足超厚铝合金双侧同步焊接的高载荷需求，填补国内百千牛级顶锻力厚板双侧焊接装备空白。

顶锻力测量与闭环控制系统： 配套研发高精度传感器与自适应控制算法，实现双侧焊接过程顶锻力的实时监测与动态协同调节，确保试验中两侧焊接参数精准匹配、稳定一致，保障焊缝质量高度可靠。

全自动化双侧焊接集成： 装备与双侧搅拌焊接工艺深度耦合，国内首次实现50mm厚度工件从上料、双侧同步焊接到下料的全流程自动化，减少人为干预，进一步提升试验效率与质量一致性。

重型主轴焊接件

恒压力测量与控制界面

该装备不仅支撑了本次50mm厚板双侧搅拌焊接试验的成功，更形成了可复用的厚板双侧焊接装备平台，为后续不同规格火箭叉形环及其他类似构件制造提供通用化解决方案。

03.应用前景广阔

助力航天智造体系升级

业内专家指出，本次试验实现了“双侧搅拌焊接工艺创新牵引重型装备研制、装备突破反哺工艺验证”的良性循环，形成了一套可复制、可推广的大型环状构件低成本制造范式的前期基础。未来，随着该双侧焊接工艺与装备体系的成熟应用，有望拓展至空间站舱段连接环、卫星平台承力筒等多个航天产品领域，对我国构建“快响应、低成本、高可靠”的航天制造体系具有里程碑意义。目前，基于本次双侧搅拌焊接试验成果，叉形环全自动化批量试制工作已正式启动，即将进入批量生产阶段。

研发团队表示，将持续优化双侧焊接工艺参数与装备智能化水平，探索产线集成与数字孪生应用，进一步释放新技术的产业化潜力，为建设航天强国贡献更多“智造”力量。

民营商业火箭即将跨入5米级大载荷时代

大批量、高可靠性的工业化生产模式是商业火箭快速迭代、低成本高频发射的基石。今年5月，拓璞数控成功中标星曜宇航商业火箭箭体制造项目，将为客户提供五米级火箭箭体制造装备，助力提升五米级商业火箭制造能级。随着北京易龙火箭5米级搅拌摩擦焊即将全面投产，中国民营商业航天正在全面迈向对标长征五号及长征十号、达到甚至超越SpaceX猎鹰系列火箭的大运力重型火箭高频发射的新台阶。