激光制造技術(shù)在國防和航空航天領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應用具有遠大前景,具備效率高、能耗低、流程短、性能好、數字化、智能化等特點(diǎn)。 你知道嗎,航空發(fā)動(dòng)機是飛機的心臟,是飛機性能的重要決定因素。飛機上使用的大型渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機,每分鐘渦輪轉速超過(guò)5000次,發(fā)動(dòng)機燃氣流進(jìn)入渦輪前的溫度高達1500攝氏度,為了渦輪葉片、燃燒室、噴油嘴等防止發(fā)動(dòng)機中的3萬(wàn)余個(gè)零部件“發(fā)燒”,就需要把外圍的冷空氣引入,在內部表面形成很薄的冷空氣膜,運用直徑為0.5mm的將近10萬(wàn)余個(gè)微小氣膜孔給他們進(jìn)行冷卻降溫。 攻克微小群孔的加工方法成為了飛機“心臟”正常跳動(dòng)的關(guān)鍵。但目前現有的電火花打孔、激光打孔孔壁存在再鑄層、微裂紋,繼而降低零件使用壽命,嚴重影響零件使用的穩定性。為了去除再鑄層和微裂紋,國內外采用的激光加工、電解加工、電火花加工等技術(shù)措施均不能同時(shí)達到加工速度快、表面粗糙度值低、穩定加工的要求。
飛機主要結構材料鋁、鈦合金的激光焊接相對于傳統焊接方式,因為飛機焊接需要精密環(huán)境,手動(dòng)焊接需要焊接一個(gè)零部件抽一次真空,而激光焊接則可以省掉該步驟,大大地節省了時(shí)間,激光焊接效率也是傳統焊接的5-6倍;熱影響小,激光焊接相對于傳統的機械加工,材料表面幾乎毫發(fā)無(wú)損;而且激光焊接能夠實(shí)現自動(dòng)化、柔性化,通過(guò)數據編程,真正實(shí)現智能制造。 激光焊接技術(shù)主要可應用于焊接飛機主要結構材料鈦合金及飛機合金壁板、汽缸墊、電機盒、炮彈、魚(yú)雷、鋁合金導彈裝藥庫等方面;激光切割打孔技術(shù)可用于飛機蒙皮、蜂窩結構、框架、尾翼壁板、直升機主旋翼、發(fā)動(dòng)機機匣和火箭筒等;激光表面處理技術(shù)主要有激光淬火與激光熔覆,激光淬火是用高能激光在工件表面快速掃描,在工件表面指甲蓋厚度的小區域內快速吸收能量不到一秒升到600-1000℃高溫,2-3秒內完成低溫淬火,激光淬火后的工件表面會(huì )更加堅硬。激光熔覆可修復飛機舊設備,如飛機發(fā)動(dòng)機鍛造葉片、渦輪導向器葉片等,熔覆后的舊設備嶄新如初,設備基材性能甚至超過(guò)從前,柔軟的材料會(huì )更柔軟,堅硬的材料會(huì )更堅硬;中小功率激光微細加工主要包括飛機上儀表的永久標識、軸承永久標識等。
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