航空用鈦合金結(jié)構(gòu)件激光成形技術(shù)
2020/7/12 15:09:17 點(diǎn)擊:
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航空用鈦合金結(jié)構(gòu)件激光成形技術(shù)鈦合金具有密度低、比強(qiáng)度高、耐蝕性及高溫力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),在軍、民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的用量已成為衡量飛機(jī)先進(jìn)性的重要指標(biāo)之一。在民用飛機(jī)方面,波音和空客公司在飛機(jī)的更新?lián)Q代中不斷增加鈦合金用量,波音757和A320鈦合金用量分別是6%和4.5%,波音777和A340的鈦合金用量分別達(dá)到7%和6%,而新一代的波音787和A380的鈦合金用量已達(dá)到15%和10%。軍用飛機(jī)方面,蘇-27、F-16和F-18等飛機(jī)大量使用了鈦合金,尤其是第4代戰(zhàn)斗機(jī)F-22鈦合金使用量更是達(dá)到了結(jié)構(gòu)總重量的41%。
但是,由于鈦合金本身特性的原因,采用傳統(tǒng)“鍛造+機(jī)加”技術(shù)制造的大型鈦合金零件的機(jī)械加工余量大、材料利用率低(一般小于10%),導(dǎo)致了鈦合金零件的制造成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。尤其是一些形狀復(fù)雜的鈦合金結(jié)構(gòu)件采用傳統(tǒng)制造技術(shù)無(wú)法成形。上述原因嚴(yán)重制約我國(guó)航空裝備研制與生產(chǎn)。
激光成形技術(shù)是一種由高功率激光鍍覆技術(shù)與原型技術(shù)結(jié)合而成的金屬粉末熔化和直接沉積的新型制造技術(shù),可在無(wú)需任何模具和工裝條件下通過(guò)金屬材料的激光逐層熔化沉積,直接用零件三維數(shù)學(xué)模型一步完成高性能“近終成形”復(fù)雜零件的成形制造,具有材料利用率高、加工余量小、試制周期短、工藝柔性高等突出優(yōu)點(diǎn),在航空應(yīng)用領(lǐng)域有很大潛力。