激光焊接技術(shù)的應(yīng)用，延長(zhǎng)了飛機(jī)的使用壽命

科技是現(xiàn)代社會(huì)較好的詮釋，科技無(wú)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(gè)地方，可以選擇汽車、火車、高鐵或飛機(jī)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(jī)體結(jié)構(gòu)是一個(gè)設(shè)備或機(jī)器壽命的主要因素。機(jī)體結(jié)構(gòu)通過(guò)各種形式的連接而成為一傳力承載的整體，而在每個(gè)連接結(jié)構(gòu)是較容易出現(xiàn)問(wèn)題的，就比如拿飛機(jī)來(lái)說(shuō)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，75%~80%的疲勞損傷與破壞都發(fā)生在機(jī)體結(jié)構(gòu)的連接部位，足見(jiàn)連接對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命的重要性。在這種情況下，飛機(jī)如何才能保證使用壽命的延長(zhǎng)呢？

 激光焊接技術(shù)

激光焊接是用大功率密度的激光束對(duì)材料表面進(jìn)行照射，通過(guò)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(guò)程中實(shí)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(wú)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(guó)內(nèi)2006年對(duì)2.5毫米厚1420鋁鋰合金板材進(jìn)行了YAG激光焊接，對(duì)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(jìn)行了試驗(yàn)研究。

雙光束激光焊接意味著在焊接過(guò)程中同時(shí)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(hù)氣體特性等。目前，國(guó)內(nèi)激光焊接鈦合金薄板的成熟度級(jí)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(jí)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(dòng)，以減小熱影響區(qū)，提高焊縫質(zhì)量。

我國(guó)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(yīng)用研究工作，取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步。鈦合金波紋腹板梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究具有鮮明的象征性，對(duì)于焊縫魚(yú)鱗紋、機(jī)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(xì)節(jié)問(wèn)題均進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究。

連接焊縫表面超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)

表面超聲沖擊強(qiáng)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(yīng)力層，改善零件的表面狀態(tài)。我國(guó)超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)目前處于應(yīng)用研究階段，“十一五”期間利用該技術(shù)對(duì)鈦合金焊縫進(jìn)行了強(qiáng)化處理與試驗(yàn)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(yīng)力分布情況，將拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力，均值達(dá)可以到-XXXMPa以上。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了輔助工裝對(duì)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(jìn)行了強(qiáng)化，取得了一定效果和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。