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玻璃激光钻孔智能装备在国防和航空航天领域的应用
- 2018-01-17 -

你知道吗,航空发动机是飞机的心脏,是飞机性能的重要决定因素。飞机上使用的大型涡轮风扇发动机,每分钟涡轮转速超过5000次,发动机燃气流进入涡轮前的温度高达1500摄氏度,为了涡轮叶片、燃烧室、喷油嘴等防止发动机中的3万余个零部件“发烧”,就需要把外围的冷空气引入,在内部表面形成很薄的冷空气膜,运用直径为0.5mm的将近10万余个微小气膜孔给他们进行冷却降温。

  攻克微小群孔的加工方法成为了飞机“心脏”正常跳动的关键。但目前现有的电火花打孔、激光打孔孔壁存在再铸层、微裂纹,继而降低零件使用寿命,严重影响零件使用的稳定性。为了去除再铸层和微裂纹,国内外采用的玻璃激光钻孔、电解加工、电火花加工等技术措施均不能同时达到加工速度快、表面粗糙度值低、稳定加工的要求。

飞机主要结构材料铝、钛合金的激光焊接相对于传统焊接方式,因为飞机焊接需要精密环境,手动焊接需要焊接一个零部件抽一次真空,而激光焊接则可以省掉该步骤,大大地节省了时间,激光焊接效率也是传统焊接的5-6倍;热影响小,激光焊接相对于传统的机械加工,材料表面几乎毫发无损;而且激光焊接能够实现自动化、柔性化,通过数据编程,真正实现智能制造。

  激光焊接技术主要可应用于焊接飞机主要结构材料钛合金及飞机合金壁板、汽缸垫、电机盒、炮弹、鱼雷、铝合金导弹装药库等方面;激光切割打孔技术可用于飞机蒙皮、蜂窝结构、框架、尾翼壁板、直升机主旋翼、发动机机匣和火箭筒等;激光表面处理技术主要有激光淬火与激光熔覆,激光淬火是用高能激光在工件表面快速扫描,在工件表面指甲盖厚度的小区域内快速吸收能量不到一秒升到600-1000℃高温,2-3秒内完成低温淬火,激光淬火后的工件表面会更加坚硬。激光熔覆可修复飞机旧设备,如飞机发动机锻造叶片、涡轮导向器叶片等,熔覆后的旧设备崭新如初,设备基材性能甚至超过从前,柔软的材料会更柔软,坚硬的材料会更坚硬;中小功率激光微细加工主要包括飞机上仪表的永久标识、轴承永久标识等。


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