大型永久性载人空间系统规模庞大，结构复杂，工作寿命长，经受较其它航天飞行器更长的空间环境考验。由于特殊的运行环境，对其结构提出的主要要求是最小的质量，最大的强度、刚度和持久极限。因此它们大都由高模量轻型材料制成，包括高强度铝合金、钛合金和镁合金，高合金抗蠕变材料，耐火材料等，但占主导地位的是铝合金。金属基和聚合物基复合材料的应用也逐渐增多。带有各种表面涂层的结构材料也得到应用，如铝、镉、银、金、铜、铬等金属涂层和其它有机或无机材料涂层。
    从地面生产的各种国际空间站压力舱来看，它们大都由铝合金材料制成。如美国波音公司在Huntsvill生产的5个舱段都是用2219铝合金制造的。2219铝合金中铜的质量分数约为6%，是一种经时间考验的空间级材料，土星—5的主体也是由这种材料制造的。选择这种材料的主要考虑是：
    1、具有良好的焊接性和机械加工性。
    2、具有很高的耐原子氧腐蚀性，这对长期在外层空间环境下运行的结构材料非常重要。为了获得无缺陷焊缝，波音公司使用了定型设计的变极性等离子弧焊接设备来焊接2219铝合金。
    在长期的服役过程中，大多数材料都会不同程度地受到空间环境的影响，其中包括对这些材料焊接接头的影响，因此合理地选择空间焊接填充材料也非常重要。
    空间结构的另一个显著特点是采用薄板材料，这主要是为了在空间结构承载能力的条件下最大限度地减轻自身质量，所以在大多数情况下，用于空间焊接的材料厚度在0.1~4.0mm之间。另外，为了减轻质量，设计时空间结构的安全系数都取得较低，在长期的服役过程中，由于材料性能的退化，结构的失效概率增大。这将使空间焊接修复的工作量随之增大。

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