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中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)突破重要技術(shù)使壽命大幅提升

發(fā)布時(shí)間:2014.05.22    點(diǎn)擊數(shù): 116529


激光沖擊強(qiáng)化加工金屬外表

         激光沖擊強(qiáng)化(Laser shock peening,LSP)是近幾年開展起來的一種新型外表強(qiáng)化技能,當(dāng)前在美國已廣泛使用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)要害布局件的外表強(qiáng)化。該技能已成為領(lǐng)先發(fā)動(dòng)機(jī)葉片強(qiáng)化的必選技能之一。它的使用大幅度進(jìn)步了構(gòu)件的抗疲憊壽數(shù),在航空、航天、石油、核電、汽車等范疇有著廣泛的使用遠(yuǎn)景。

 

         準(zhǔn)確的"光爆破"優(yōu)秀的"免疫力"

 

         該技能是使用高峰值功率密度(>109W/cm2)的脈沖激光透過束縛層后效果于金屬靶材外表的吸收層上,發(fā)生受束縛的高壓(>1GPa)等離子體,發(fā)生的沖擊波使金屬資料表層發(fā)生塑性變形,取得外表剩余壓應(yīng)力,然后進(jìn)步布局疲憊功能。激光沖擊強(qiáng)化是激光加工中峰值功率最高的,發(fā)生的等離子體相當(dāng)于在資料外表發(fā)生小爆破,但由于效果時(shí)刻極短(納秒量級(jí)),熱效果僅在吸收層幾微米深度,對(duì)待強(qiáng)化構(gòu)件是一種沖擊波效果的冷加工,可以取得潤滑的微米級(jí)洼陷、毫米級(jí)剩余壓應(yīng)力層。比較噴丸而言,激光沖擊強(qiáng)化可以取得更深的剩余壓應(yīng)力層,更潤滑的外表,更易于準(zhǔn)確操控。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片而言,一旦葉片邊際因外物損壞構(gòu)成缺口,其疲憊強(qiáng)度急劇減低,而激光沖擊強(qiáng)化取得的剩余壓應(yīng)力層能極好阻撓或許推遲裂紋萌生,進(jìn)步布局的疲憊壽數(shù)和安全性,相當(dāng)于在要害布局要害部位取得"免疫力"。激光沖擊強(qiáng)化在不改動(dòng)規(guī)劃的根底上能極好進(jìn)步其疲憊功能,在葉片邊際、孔槽布局、焊接布局、轉(zhuǎn)接R等要害部位均有極好的使用價(jià)值。

 

         美國1997年開端在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上選用激光沖擊強(qiáng)化技能,當(dāng)前在F119發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和壓氣機(jī)全體葉盤選用激光沖擊強(qiáng)化技能進(jìn)步疲憊壽數(shù)4~5倍。除發(fā)動(dòng)機(jī)外,F(xiàn)-22飛機(jī)機(jī)身孔布局、T-45艦載機(jī)阻攔桿等布局均選用激光沖擊強(qiáng)化供給疲憊壽數(shù),大大延長了維修周期。日本選用激光沖擊強(qiáng)化核反應(yīng)堆壓力容器焊縫,進(jìn)步了焊縫抗應(yīng)力腐蝕功能。

 

         激光沖擊強(qiáng)化技能的"先鋒隊(duì)"

 

         中航工業(yè)制作所是國內(nèi)最早開端激光沖擊強(qiáng)化的單位之一,具有專門的研討團(tuán)隊(duì)和較強(qiáng)的科研實(shí)力。歷經(jīng)十幾年的穩(wěn)步開展,在使用根底研討、專用配備研發(fā)、工藝技能研討、標(biāo)準(zhǔn)擬定等多層次取得了一系列效果,為該技能在中國的開展奠定了堅(jiān)實(shí)的根底:在國內(nèi)首先展開發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片的激光沖擊強(qiáng)化技能研討,進(jìn)而突破了航空發(fā)動(dòng)機(jī)全體葉盤激光沖擊強(qiáng)化的多項(xiàng)要害技能;從國際合作研發(fā)強(qiáng)脈沖激光器到自我研發(fā)高頻率強(qiáng)脈沖激光器,開發(fā)激光沖擊強(qiáng)化設(shè)備;從圓形光斑轉(zhuǎn)化到方形光斑激光沖擊強(qiáng)化,成功處理了葉片薄壁布局邊際變形和剩余應(yīng)力沖突的技能難題;選用柔性光學(xué)關(guān)節(jié)和小型激光加領(lǐng)班,實(shí)現(xiàn)了蔭蔽面的激光沖擊強(qiáng)化;剖析了激光沖擊強(qiáng)化高溫合金后剩余應(yīng)力釋怠慢的特性,突破了渦輪盤榫齒等難強(qiáng)化面外表強(qiáng)化的瓶頸;對(duì)于職業(yè)內(nèi)對(duì)新技能履行標(biāo)準(zhǔn)的高度重視,當(dāng)令發(fā)布了激光沖擊強(qiáng)化航空職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中航工業(yè)制作所為工廠激光沖擊強(qiáng)化供給技能支持及效果轉(zhuǎn)讓,為航空制作范疇推廣使用激光沖擊強(qiáng)化技能做出了自己應(yīng)盡的奉獻(xiàn)。當(dāng)前,制作所已實(shí)現(xiàn)全體葉盤的強(qiáng)化,將為長壽數(shù)、高功能的發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)劃供給一項(xiàng)要害技能。

 

         長壽數(shù)制作技能的新選擇

 

         跟著領(lǐng)先制作技能的開展,對(duì)航空配備要害布局件的服役壽數(shù)需求越來越高,減重增效是領(lǐng)先配備制作技能的永久方針。制作所著眼職業(yè)需求,深入展開激光沖擊強(qiáng)化使用于金屬資料的焊接布局、機(jī)身孔布局、要點(diǎn)疲憊區(qū)轉(zhuǎn)接R等的抗疲憊制作技能研討,正在更廣泛的范疇為要害構(gòu)件的抗疲憊制作做出應(yīng)有的奉獻(xiàn)。

        關(guān)于良時(shí)智能 About Liangshi InteRobot:
        上海良時(shí)智能科技股份有限公司(股票代碼:837430 厚積薄發(fā) 持續(xù)創(chuàng)新),為全球客戶提供智能制造和表面處理系統(tǒng)解決方案,從業(yè)30多年,是一個(gè)集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、工程安裝、工程咨詢于一體的專業(yè)化制造及自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)集成公司,能為客戶解決:
        Shanghai Liangshi InteRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化學(xué)表面處理噴拋丸、噴丸強(qiáng)化設(shè)備、熱噴涂和涂裝設(shè)備工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自動(dòng)化機(jī)器人應(yīng)用工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制藥、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造紙、紡織系統(tǒng)領(lǐng)域承壓系統(tǒng)集成整體解決方案;
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
        4、涂裝環(huán)保設(shè)備:VOC廢氣、廢水、粉塵處理和噪音治理系統(tǒng)工藝解決方案和工藝裝備。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、專業(yè)提供壓力容器設(shè)計(jì)制造:為食品乳品、生物制藥、水處理、制冷、石油化工、船舶海工、電力能源、造紙紡織、有色金屬等領(lǐng)域提供承壓系統(tǒng)集成整體解決方案。
              Professionally provide the design and manufacture of pressure vessels: providing overall solutions for pressure system integration in the fields of food and dairy, biopharmaceutical, water treatment, refrigeration, petrochemical, shipbuilding and marine engineering, power and energy, paper and textile, non-ferrous metals and other fields.
        企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品如下 The leading products of our company are as follows:
        主營業(yè)務(wù):智能制造和表面處理工程系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六類主要產(chǎn)品:自動(dòng)化涂裝生產(chǎn)線、智能機(jī)器人噴涂系統(tǒng)、自動(dòng)化噴拋丸生產(chǎn)線、智能機(jī)器人噴拋丸強(qiáng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化熱噴涂系統(tǒng)、涂裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        產(chǎn)品主要應(yīng)用于:新材料、新能源、工程機(jī)械、汽車制造、集裝箱、船舶海洋工程、航空航天、港口橋梁、電子電氣、環(huán)保工程、印刷造紙機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、紡織機(jī)械等領(lǐng)域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生產(chǎn)的表面工程系統(tǒng)集成具備智能、自動(dòng)化的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制,因而屬于自動(dòng)化裝備。根據(jù)《高端裝備制造業(yè)“十二五”規(guī)劃》中對(duì)高端裝備的定義“主要包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高技術(shù)高附加值裝備”,公司產(chǎn)品屬于高端裝備,是為國民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
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