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激光智能裝備在國防和航空航天領域的應用
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作者:tqlaser   瀏覽次數:742次   發表時間:2015-2-5 10:00:22

      激光制造技術在國防和航空航天領域的產業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。

      航空發動機是飛機的心臟,是飛機性能的重要決定因素。飛機上使用的大型渦輪風扇發動機,每分鐘渦輪轉速超過5000次,發動機燃氣流進入渦輪前的溫度高達1500攝氏度,為了渦輪葉片、燃燒室、噴油嘴等防止發動機中的3萬余個零部件“發燒”,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10萬余個微小氣膜孔給他們進行冷卻降溫。

  攻克微小群孔的加工方法成為了飛機“心臟”正常跳動的關鍵。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、電火花加工等技術措施均不能同時達到加工速度快、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境,手動焊接需要焊接一個零部件抽一次真空,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,材料表面幾乎毫發無損;而且激光焊接能夠實現自動化、柔性化,通過數據編程,真正實現智能制造。

  激光焊接技術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、魚雷、鋁合金導彈裝藥庫等方面;激光切割打孔技術可用于飛機蒙皮、蜂窩結構、框架、尾翼壁板、直升機主旋翼、發動機機匣和火箭筒等;激光表面處理技術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更加堅硬。激光熔覆可修復飛機舊設備,如飛機發動機鍛造葉片、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從前,柔軟的材料會更柔軟,堅硬的材料會更堅硬;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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