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在国际上率先突破关键技术

时间:2018-10-09 作者:admin 点击:

    杨小君介绍,这次创新在国际上率先突破了小空腔(0.5毫米)叶片对壁无损伤微孔加工的世界技术难题,在国内率先攻克了高精度、三维可编程、异型微结构扫描成形技术,实现了超高精度(±2微米)及异型气膜孔的高品质加工,为新型航空发动机叶片的研制提供了重要的技术支撑。
    在弘光专项项目的支持下,西安中科微精光子制造科技有限公司(以下简称“中科微精”)实现了系列化超快激光极端制造装备的产业化。截至目前,已建成1条核心部件及3条极端精细制造装备的中试生产线,相关产品已在中国航发商发、中国航发西航、中国航发黎明、贵阳精铸、中国航发航材院等20余家航空航天领域优势单位得到应用,为我国航空航天发动机关重件加工提供了新的加工手段和装备,有力推动了我国航空航天发动机领域的技术进步和产业发展。
    杨小君说,此次针对航空领域,项目组在国内率先利用超快激光极端制造技术攻克了新型超高温单晶材料和高精度复杂微结构制造难题,实现了对高压涡轮叶片气膜孔的“超精细冷加工”,解决了现有电火花、长脉冲激光加工工艺存在重铸层、微裂纹、再结晶等缺陷的问题,完成了国产发动机多型号、多批次高压涡轮单晶叶片的气膜孔加工及验证,为国产大飞机发动机换上“中国心”打下了坚实基础。同时,针对航天领域,攻克了50±2微米高品质钻孔技术,将航天推进器流量控制板的控制精度提升三个数量级(由毫克/秒提升至微克/秒),减少燃料携带量约20%,并成功应用于世界首套在轨验证的磁聚焦霍尔推进系统,促进了航天推进系统升级。
    “超快激光极端智造技术是我国飞机发动机性能提升与发展的革命性技术,航空发动机涡轮叶片气模孔是微米级,而且叶片中间是空心的,要求对壁不能损伤,我们通过超快激光微加工技术,突破了传统制造方式加工叶片气膜孔存在的重铸层、微裂纹、再结晶等缺陷,解决了航空发动机在超高温(1700℃)及超高压等苛刻条件下,造成叶片易产生裂纹、蠕变、侵蚀甚至是断裂等难题,实现对高压涡轮叶片气膜孔‘超精细冷加工’的重大突破,显著提升了发动机寿命及推力,促使我国航空发动机设计、制造等进入了新的发展阶段。”中科微精科技发展部的经理表示,超快激光因具有极短的作用时间和超强的峰值功率等特性,可将作用区域材料直接电离,实现无材料选择的非热熔性“冷加工”,获得传统工艺无法比拟的超精细、低损伤等加工优势,已成为航空、航天、电子等领域极端制造的重要手段。