航空用鈦合金結構件激光成形技術
2020/7/12 15:09:17 點擊:
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航空用鈦合金結構件激光成形技術鈦合金具有密度低、比強度高、耐蝕性及高溫力學性能優異等優點,在軍、民用飛機結構上的用量已成為衡量飛機先進性的重要指標之一。在民用飛機方面,波音和空客公司在飛機的更新換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到7%和6%,而新一代的波音787和A380的鈦合金用量已達到15%和10%。軍用飛機方面,蘇-27、F-16和F-18等飛機大量使用了鈦合金,尤其是第4代戰斗機F-22鈦合金使用量更是達到了結構總重量的41%。
但是,由于鈦合金本身特性的原因,采用傳統“鍛造+機加”技術制造的大型鈦合金零件的機械加工余量大、材料利用率低(一般小于10%),導致了鈦合金零件的制造成本高、生產周期長。尤其是一些形狀復雜的鈦合金結構件采用傳統制造技術無法成形。上述原因嚴重制約我國航空裝備研制與生產。
激光成形技術是一種由高功率激光鍍覆技術與原型技術結合而成的金屬粉末熔化和直接沉積的新型制造技術,可在無需任何模具和工裝條件下通過金屬材料的激光逐層熔化沉積,直接用零件三維數學模型一步完成高性能“近終成形”復雜零件的成形制造,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點,在航空應用領域有很大潛力。