與(yu) 傳(chuan) 統製造技術相比,該技術具有以下特點:
(1)高柔性:無需專(zhuan) 用工裝夾具,無需大規格原材料,通過軟件程序驅動實現柔性加工;
(2)精密性:產(chan) 品複雜程度(形狀和尺寸)受限製小,適用於(yu) 成形大型/空腔(心)/薄壁類結構零件,能夠實現產(chan) 品近淨成形;
(3)高品質:高能激光的快速熔化和凝固獲得致密組織,力學性能達到或超過鍛件水平;
(4)低成本:材料利用率高(遠高於(yu) 鍛件利用率),後續機加工量小,從(cong) 原材料到零件的整個(ge) 製造周期短(相對鍛造可縮短2/3以上),綜合成本低於(yu) 傳(chuan) 統製造技術;
(5)匹配性:根據實際使用需要能夠實現不同合金製造或“變成分”零件製造,滿足不同部位的服役條件與(yu) 性能要求。
從(cong) 以上特點分析,對於(yu) 大型整體(ti) 構件,采用該技術可以避免傳(chuan) 統製造技術對設備及大規格原材料的苛刻要求,對於(yu) 複雜腔體(ti) 結構,采用該技術解決(jue) 了常規成形工藝很難或無法實現的加工困難。同時解決(jue) 了傳(chuan) 統製造技術存在的材料利用率低、變形抗力大、加工周期長、製造成本高等問題。
國外有關(guan) 激光成形技術研究以美國為(wei) 主,包括美國Los Alamos國家實驗室、Sandia國家實驗室、AeroMet公司和GE公司等。其中AeroMet公司主要致力於(yu) 飛機鈦構件激光成形技術開發及工程化應用,該公司采用該技術生產(chan) 了多個(ge) 飛機的次承力鈦合金構件,綜合性能與(yu) 鍛件相當,已在先進的軍(jun) 民用飛機上裝機應用。國內(nei) 先後有西北工業(ye) 大學、北京航空航天大學、北京有色金屬研究總院等單位針對TC4、TA15等航空結構鈦合金開展了該技術的基礎和應用研究,部分單位的研究成果已實際裝機。
另外,目前,鈦合金鍛鑄件應用廣泛,但受設備、工藝技術和刀具等限製,生產(chan) 的鍛鑄件及零件經常出現缺肉(鍛造、鑄造)、裂紋(鍛造、鑄造、熱處理)、尺寸超差(鍛造、鑄造、誤加工)等問題,嚴(yan) 重影響了型號研製進度。基於(yu) 激光成形的修複技術應運而生,相對常規的修複技術,具有修複體(ti) 性能高,設備可達性好,受零件尺寸限製小、修複周期短、綜合成本低等特點,適用於(yu) 鈦合金等昂貴零件的修複,可最大限度地挽救常規技術不可修複的零件(包括運營飛機的零件),為(wei) 解決(jue) 飛機研製和使用過程出現缺陷、損傷(shang) 、腐蝕等提供了一種新的快捷的解決(jue) 途徑,國內(nei) 西北工業(ye) 大學最先開展激光修複技術研究,已為(wei) 國內(nei) 多個(ge) 型號飛機及發動機提供了激光修複技術服務。
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