金屬激光切割加工航空鋁材料的工藝解析

時間:2018-12-28 02:19:42 來源:本站 作者:admin
  激光設備在當前的應用已經非常普遍,尤其是金屬激光切割機,在各種金屬材料的加工中都具有良好的性能,能夠將金屬板材精確加工成各種形狀。該技術在航空材料中的應用已經吸引了許多航空制造商。
  
  航空機身的轉子部件和傳動裝置是由大型金屬坯料制成的。機身還含有部分鍛造材料,其中大部分是鋁材料制成的。由于鋅基鋁合金具有良好的靜強度和疲勞強度,一般采用7000系列鋅基鋁合金進行加工。雖然7000系列鋁材料適合航空使用,但它們不耐高溫??焖偌訜?,如焊接和激光切割,可導致微裂紋。微裂紋降低了材料的疲勞強度。焊接和激光切割是兩種熱誘導微裂紋加工方法。
  
  質量和工藝控制是必不可少的。任何給加工帶來不確定性的過程都必須受到控制或直接排除。過去,激光切割給不同生產批次的質量控制和一致性帶來了很大的挑戰(zhàn)。
  
青島激光切割
  在現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng)中,這些激光切割在航空應用中的局限性得到了改善,包括疲勞性能和制造工藝一致性的降低?,F(xiàn)在,激光系統(tǒng)大大減少了熱影響區(qū)的(HAZ)尺寸和相應的微裂紋。在激光切割過程中,技術人員可以通過計算機軟件對切割參數(shù)進行精確的控制和重復。這些技術進步使人們重新思考了激光切割在機身結構生產中的適用性。機身結構主要由7000系列鋁材制成。
  
  疲勞斷裂通常發(fā)生在應力集中的地方,例如零件的邊緣、幾何形狀變化的地方或接頭的位置。機身金屬薄板零件有多種不同的連接方式,疲勞裂紋大多發(fā)生在接頭處。如果激光不用于切割接頭上的孔,那么激光主要用于切割零件的邊緣。對于其他影響,最脆弱的連接位置可以用來說明與接頭相比,由激光切割引起的微裂紋不是主要的損傷部分。通過這種方式,我們可以得出結論,如果一個部件有可能在接頭處斷裂,激光切割技術將不會進一步損害該部件的疲勞特性。
  
  青島激光切割可以更快地加工一致的零件,比傳統(tǒng)的加工效率更高。激光技術有望減少加工時間和生產成本。長期以來,在7000系列鋁板的加工中,由于疲勞性能的降低,激光的優(yōu)勢一直無法發(fā)揮。最近激光系統(tǒng)的創(chuàng)新導致了對航空用鋁激光切割優(yōu)點的重新評估。初步試驗表明了激光技術在機身加工中的潛力。由于過去的經驗,未來的機身系統(tǒng)和現(xiàn)有設計不應排除激光在機身系統(tǒng)中的應用。我們應該開誠布公地分析形勢,以確定激光技術是否能帶來產品效益。