激光焊接技術(shù)的應用,延長了飛機的使用壽命
科技是現(xiàn)代社會較好的詮釋,科技無處不在,為我們生活提供了方方面面的便利,就以出行為例,我們想要去一個地方,可以選擇汽車、火車、高鐵或飛機等等。但是我們知道想這些科技產(chǎn)物也是有使用壽命的,機體結(jié)構(gòu)是一個設(shè)備或機器壽命的主要因素。機體結(jié)構(gòu)通過各種形式的連接而成為一傳力承載的整體,而在每個連接結(jié)構(gòu)是較容易出現(xiàn)問題的,就比如拿飛機來說,據(jù)統(tǒng)計,75%~80%的疲勞損傷與破壞都發(fā)生在機體結(jié)構(gòu)的連接部位,足見連接對飛機結(jié)構(gòu)疲勞壽命的重要性。在這種情況下,飛機如何才能保證使用壽命的延長呢?
激光焊接是用大功率密度的激光束對材料表面進行照射,通過材料表面吸收光能并且轉(zhuǎn)化為熱能使焊接部位溫度升高熔化成為液態(tài),在隨后的冷卻凝固過程中實現(xiàn)兩種材料的連接。它是一種高速、高效、高精度的高能束流焊接方法,焊接接頭質(zhì)量可與電子束焊媲美,卻無需真空環(huán)境,不產(chǎn)生X射線, 尤其適合于新型耐高溫航空結(jié)構(gòu)材料的焊接組合。
國內(nèi)2006年對2.5毫米厚1420鋁鋰合金板材進行了YAG激光焊接,對YAG激光焊接工藝參數(shù)與焊縫成形及焊接接頭的拉伸性能進行了試驗研究。
雙光束激光焊接意味著在焊接過程中同時使用兩束激光,光束排布方式
影響激光焊接的主要工藝參數(shù)有:激光類型和功率、光斑直徑、焊接速度、激光入射情況、焊絲形狀和尺寸、保護氣體特性等。目前,國內(nèi)激光焊接鈦合金薄板的成熟度級別有了較大提高,雙光束激光焊接鈦合金薄板結(jié)構(gòu)的成熟度級別也有了較大的提高。
活性焊劑氬弧焊技術(shù)
活性焊劑氬弧焊技術(shù)是采用在被焊接部位涂敷活性物質(zhì)的方法,壓縮焊接電弧,改善熔池的流動,以減小熱影響區(qū),提高焊縫質(zhì)量。
我國活性焊劑氬弧焊接技術(shù)在“十五”、“十一五”期間,完成了許多工程應用研究工作,取得了顯著的技術(shù)進步。鈦合金波紋腹板梁結(jié)構(gòu)的應用研究具有鮮明的象征性,對于焊縫魚鱗紋、機械打磨、手工打磨等影響焊縫接頭的中值疲勞壽命等工程細節(jié)問題均進行了深入的試驗研究。
連接焊縫表面超聲沖擊強化技術(shù)
表面超聲沖擊強化是利用超聲沖擊波的能量,打擊金屬零件表面,使零件表面產(chǎn)生壓應力層,改善零件的表面狀態(tài)。我國超聲沖擊強化技術(shù)目前處于應用研究階段,“十一五”期間利用該技術(shù)對鈦合金焊縫進行了強化處理與試驗研究分析,焊后超聲沖擊處理(UIT)可以有效地改變焊縫表面的應力分布情況,將拉應力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?,均值達可以到-XXXMPa以上。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了輔助工裝對激光焊接和活性焊劑氬弧焊接波紋腹板梁結(jié)構(gòu)焊縫進行了強化,取得了一定效果和工程應用經(jīng)驗。