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中国航空发动机突破重要技术使寿命大幅提升

发布时间:2014.05.22    点击数: 120321


激光冲击强化加工金属外表

         激光冲击强化(Laser shock peening,LSP)是近几年开展起来的一种新型外表强化技能,当前在美国已广泛使用于航空发动机要害布局件的外表强化。该技能已成为领先发动机叶片强化的必选技能之一。它的使用大幅度进步了构件的抗疲惫寿数,在航空、航天、石油、核电、汽车等范畴有着广泛的使用远景。

 

         准确的"光爆破"优秀的"免疫力"

 

         该技能是使用高峰值功率密度(>109W/cm2)的脉冲激光透过束缚层后效果于金属靶材外表的吸收层上,发生受束缚的高压(>1GPa)等离子体,发生的冲击波使金属资料表层发生塑性变形,取得外表剩余压应力,然后进步布局疲惫功能。激光冲击强化是激光加工中峰值功率最高的,发生的等离子体相当于在资料外表发生小爆破,但由于效果时刻极短(纳秒量级),热效果仅在吸收层几微米深度,对待强化构件是一种冲击波效果的冷加工,可以取得润滑的微米级洼陷、毫米级剩余压应力层。比较喷丸而言,激光冲击强化可以取得更深的剩余压应力层,更润滑的外表,更易于准确操控。对发动机钛合金叶片而言,一旦叶片边际因外物损坏构成缺口,其疲惫强度急剧减低,而激光冲击强化取得的剩余压应力层能极好阻挠或许推迟裂纹萌生,进步布局的疲惫寿数和安全性,相当于在要害布局要害部位取得"免疫力"。激光冲击强化在不改动规划的根底上能极好进步其疲惫功能,在叶片边际、孔槽布局、焊接布局、转接R等要害部位均有极好的使用价值。

 

         美国1997年开端在发动机叶片上选用激光冲击强化技能,当前在F119发动机风扇和压气机全体叶盘选用激光冲击强化技能进步疲惫寿数4~5倍。除发动机外,F-22飞机机身孔布局、T-45舰载机阻拦杆等布局均选用激光冲击强化供给疲惫寿数,大大延长了维修周期。日本选用激光冲击强化核反应堆压力容器焊缝,进步了焊缝抗应力腐蚀功能。

 

         激光冲击强化技能的"先锋队"

 

         中航工业制作所是国内最早开端激光冲击强化的单位之一,具有专门的研讨团队和较强的科研实力。历经十几年的稳步开展,在使用根底研讨、专用配备研发、工艺技能研讨、标准拟定等多层次取得了一系列效果,为该技能在中国的开展奠定了坚实的根底:在国内首先展开发动机钛合金叶片的激光冲击强化技能研讨,进而突破了航空发动机全体叶盘激光冲击强化的多项要害技能;从国际合作研发强脉冲激光器到自我研发高频率强脉冲激光器,开发激光冲击强化设备;从圆形光斑转化到方形光斑激光冲击强化,成功处理了叶片薄壁布局边际变形和剩余应力冲突的技能难题;选用柔性光学关节和小型激光加领班,实现了荫蔽面的激光冲击强化;剖析了激光冲击强化高温合金后剩余应力释怠慢的特性,突破了涡轮盘榫齿等难强化面外表强化的瓶颈;对于职业内对新技能履行标准的高度重视,当令发布了激光冲击强化航空职业标准。中航工业制作所为工厂激光冲击强化供给技能支持及效果转让,为航空制作范畴推广使用激光冲击强化技能做出了自己应尽的奉献。当前,制作所已实现全体叶盘的强化,将为长寿数、高功能的发动机规划供给一项要害技能。

 

         长寿数制作技能的新选择

 

         跟着领先制作技能的开展,对航空配备要害布局件的服役寿数需求越来越高,减重增效是领先配备制作技能的永久方针。制作所着眼职业需求,深入展开激光冲击强化使用于金属资料的焊接布局、机身孔布局、要点疲惫区转接R等的抗疲惫制作技能研讨,正在更广泛的范畴为要害构件的抗疲惫制作做出应有的奉献。

        关于良时智能 About Liangshi InteRobot:
        上海良时智能科技股份有限公司(股票代码:837430 厚积薄发 持续创新),为全球客户提供智能制造和表面处理系统解决方案,从业30多年,是一个集研发、设计、制造、工程安装、工程咨询于一体的专业化制造及自动化智能控制系统集成公司,能为客户解决:
        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、化学表面处理喷抛丸、喷丸强化设备、热喷涂和涂装设备工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自动化机器人应用工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制药、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造纸、纺织系统领域承压系统集成整体解决方案;
              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、涂装环保设备:VOC废气、废水、粉尘处理和噪音治理系统工艺解决方案和工艺装备。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、专业提供压力容器设计制造:为食品乳品、生物制药、水处理、制冷、石油化工、船舶海工、电力能源、造纸纺织、有色金属等领域提供承压系统集成整体解决方案。
              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.
        企业主导产品如下 The leading products of our company are as follows:
        主营业务:智能制造和表面处理工程系统集成的设计、研发、生产和销售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六类主要产品:自动化涂装生产线、智能机器人喷涂系统、自动化喷抛丸生产线、智能机器人喷抛丸强化系统、自动化热喷涂系统、涂装节能环保设备。
        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.
        产品主要应用于:新材料、新能源、工程机械、汽车制造、集装箱、船舶海洋工程、航空航天、港口桥梁、电子电气、环保工程、印刷造纸机械、医疗机械、纺织机械等领域。
        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.
        公司生产的表面工程系统集成具备智能、自动化的特点,可实现工业生产过程自动化控制,因而属于自动化装备。根据《高端装备制造业“十二五”规划》中对高端装备的定义“主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备”,公司产品属于高端装备,是为国民经济其他行业提供技术装备的战略性产业。
        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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