激光焊接航天制造業(yè)的應(yīng)用
激光焊接是以激光為熱源進(jìn)行的焊接。激光是一束平行光,用拋物面鏡或凸透鏡聚焦,可以得到較高的功率密度。用高密度的激光熱源進(jìn)行焊接,可焊接熔深要求較大的焊縫。
與其他焊接方法相比,激光焊接有如下優(yōu)點(diǎn):
●焊接輸入熱量可受控并降低到zui低需要量,焊接熱影響區(qū)金相變化范圍可以很小,零件焊后導(dǎo)致的變形亦zui小;
●無電極,無電極污染或受損的顧慮,機(jī)具的耗損及變形可降低至zui低;
●焊接不受距離限制,可以切換裝置將激光束傳送至多個(gè)工作站,易于自動(dòng)化高速焊接;
●激光束不受磁場干擾,便于精確對準(zhǔn)焊件,焊接精度高;
●不需要真空,也不需做射線防護(hù)。
光纖陀螺儀激光密封焊接
使用激光焊接不論從降低飛機(jī)制造成本、縮短生產(chǎn)周期、還是減輕飛機(jī)質(zhì)量、體高飛機(jī)性能方面都有良好的表現(xiàn)。目前,激光焊接已應(yīng)用于波音、空客等主要航空企業(yè)的飛機(jī)制造中。
激光沖擊強(qiáng)化:
激光沖擊強(qiáng)化簡稱LSP技術(shù),是一種利用激光沖擊波對材料表面進(jìn)行改進(jìn),提高材料的抗疲勞度、磨損和應(yīng)力腐蝕等性能的技術(shù)。
利用高功率短脈沖激光與板材相互作用產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波,在工件表面形成瞬時(shí)溫度高達(dá)10000℃的高溫和數(shù)GPa的高壓,使金屬材料發(fā)生微彈塑性變形,從而提高金屬材料的疲勞壽命和抗疲勞磨損機(jī)械性能,達(dá)到航空器材改性目的。
在航空領(lǐng)域中,激光強(qiáng)化處理可用來整修飛機(jī)上的緊固件等,目前飛機(jī)上所使用的緊固件數(shù)量驚人,僅對于在機(jī)翼還是機(jī)翼或機(jī)身的各種重要部件而言,每架飛機(jī)緊固件數(shù)量也高達(dá)3-20萬件。因此,開展激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)能改善飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的緊固件周圍疲勞性能的應(yīng)用研究,提高飛機(jī)的安全性、可靠性和使用壽命均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。
激光熔覆:
激光熔覆是材料表面改性技術(shù)的一種重要方法,它是利用高能激光束子在金屬表面輻照,通過迅速熔化、擴(kuò)展和迅速凝固,在基材表面熔覆一層具有特殊物理、化學(xué)或力學(xué)性能的材料,從而構(gòu)成一種新的復(fù)合材料,以彌補(bǔ)機(jī)體所缺少的高性能。
這種復(fù)合材料能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,彌補(bǔ)互相的不足。對于某些共晶合金,甚至能得到非晶態(tài)表層,具有極好的抗腐蝕性能。