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Tb}关键零部件的加工起到举足轻重的作用,1得到越来越广泛的应用。本期论坛选取了特种加工领域部分知名专家、商、用户的文章,介绍其先进的研究成果与应用情况。
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蓁熬黼瓣蓑衰皇篇淼淼耄徽鬻鬻激光冲击处理技术最新动态及发展趋势⋯1激光冲击处理是一项新兴的的表面强化技术。在某些只有美国将此技术应用到实际生产领域,并产生了显著的经济效益和国防效益。国内目前还没有应用实例。但已具有良好研究基础。该技术必将在国内踏上产业化的征途。北京航空制造工程研究所曹子文邹世坤巩水利场合具有不可替代的作用,潜在巨大的经济市场。目前,最新应用情况空发动机单体叶片,大幅度提升了叶提升,甚至已强化叶片边缘缺口小于片的抗异物破坏能力和高周疲劳性时,其使用寿命仍与完好的未能。至今,该项技术的基础应用领域强化叶片相当。由于单体叶片性能不断扩展,已经成为最热门的表面强的提升,减少了阑单个叶片损坏而报化处理技术之一。本文主要介绍激废整个叶盘的几率。在役未强化的T整体叶盘叶片出现微小裂纹后,可对机身/;强化等,另外还应用于焊接接头抗疲劳和核电设备延寿等方面。激光冲击处理,技术是利用强脉冲激光产生冲击波来对材料进行强化lmm及以上的残余压应力层。年,美国首次将此项技术成功应用于航1整体叶盘结构是提高发动机性能、简化结构、减重、提高可靠性的重要措施。经激光冲击强化的叶片的抗异物破坏能力和疲劳性能大幅度术国防科技重点实验室从事激光冲击在线质鼍检测技术。4020105处理技术的基础及工艺研究。主要研
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!瓞∥一薹MachInlnq49121处理产生残余压比,整体叶盘的激光冲击处理需要考虑叶片之间的干涉和可达性问题,并需要开发快速涂层技术和在线质量监测技术⋯。自年起,美国空军已经将激光冲击处理技术应用于(1)2009F2275叶盘都经过了激光冲击处理。2焊接接头的力学性能和残余应力可能引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀破坏以及降低结构的稳定性。美国的研究结果表明,经激光冲击处理后,铝合金搅拌摩擦焊的焊接接头的屈(2195合金搅拌摩擦焊接接头的屈服强度提高%,抗拉强度提高%,见图,且冲击区有晶粒细化现象。北京航空制造工程研究所将激光冲击处理应用于激光焊和电子束焊的焊接接头强化,显著地改善了原有的焊接应力分布,激光冲击处理技术有望成为解决高能束焊接接头疲劳性能分散性大的关键技术。与喷丸强化相比,激光冲击处理应用焊接接头方面具有很大的优势。以铝合金为例,喷丸的冷作硬化程度为%一%,激光冲击处理Bauschinger可知,在循环载荷下,激光冲击应力更加稳定。2光冲击处理可产生与焊接接头非常接近的表面质量,有利于疲劳性能。3机翼壁板对薄壁结构进行单面激光冲击处理时,薄壁结构会向未强化面一侧弯曲变形,两个面均为压应力状态,控制冲击参数即可成形薄壁结构,这种技术称为“激光冲击成形”。机翼整体壁板结构较大,型面复杂,而且壁板内部存在加强筋,因此机翼壁板成形已经成为我国飞机制ARJ21板采用喷丸成形,但与喷丸成形技术相比,激光冲击成形的成形曲率更大(3)容易控制成形参数。年,波音客机的机翼壁板采用了激光冲击成形技术,波MIC(4)45m31随着激光冲击成形技术的发展,该技术必将得到大面积应用。4紧同孔是飞机卜典型的应力集中结构,易在疲劳载荷下产生裂纹,尤其是尺寸较小韵的孔L强化效果不理想或难以实现。激光冲击处理作为新兴的表面强化技术,L有很大优势。将激光束聚焦成环形光斑,冲击处理小孔周围区域,在强3通过对激光光斑能量和形状的调节53方式获得的残余压应力分布更深更广,疲劳结果更好。另外,北京航空制造工程研究所的最新研究成果表明,对铝合金而言,对其表面先进行激光冲击处理,再进行钻孔。同样可以大幅度提高孔的疲劳性能。激光冲击处理对小孔结构性强化的另一个较大优势就是可以满足现场强化,可达性好。5近年来,核电行业发展迅速,但是核电设备的老化一直未能有效地解决。压力容器焊缝的应力是解决核电设备老化问题的关键,本东芝公司采用无吸收层激光冲击处理,大大提高了激光冲击处理后焊缝的抗腐蚀能。目前,东芝公司所有的核电站都应用了此项技术,并开发了可水下作业的激光器设备和光纤传输技4,95ram强化【。此外,核废料的储藏和防止泄露也非常重要。大量的核废料必须储存在特制的容器中并焊接封存。YMP。蕖!!罨《2010541已氇镁距焊缝的距离/材料:铝合金2FSW=325
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韑结束语最新技术发展Alloy22强化,强化区残余压应力层深度超过,其目标是满足核废料储存容器在一万年内不会因应力腐蚀而泄露。核电是未来我国大力发展的方向,激光冲击处理技术必将在核工业中大力应用。6除了在军丁和核