首页 >> 航空箱

飞机铝锂合金的激光复合焊垃圾运输

发布时间:2022-07-14 18:17:09 来源:果丰机械网

飞机铝锂合金的激光复合焊

现代飞机结构材料的发展趋势是:大力发展高比强、高比模、抗腐蚀、耐高、低温的多功能结构材料,实现结构减重;提高材料与结构制备技术,降电子拉力实验机是由丈量系统、驱动系统、控制系统、及电脑等结构组成低制造成本和维护成本。现代机体材料仍以铝合金为主,钢用量趋于减少,钛合金用量显著增加。航空发动机主要材料有铝合金、钛合金、高温合金以及各类高温复合材料等。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。

铝锂合金简介

工业生产铝锂合金指含Li量1%~3%,以Li作为主要强化元素的铝合金。合金中加入Li的目的是增加合金的弹性模量,降低合金的密度(密度比一般铝合金低5%~12%,弹性模量高5%~8%)。铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能;其强度、断裂韧性、屈服强度、疲劳性能都是随着温度的降低而提高;它有良好的超塑性,可以制成形状复杂、难以成形的零件,减少劳动强度和减轻结构的重量。用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%,刚度提高15%~20%,被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在该领域,铝锂合金己在许多构件上取代了常规高强铝合金。

从空客A380选材的分布来看(图1),铝合金占的比重最大,达机体结构重量的61%,因此要实现性能改进,必须开发创新的铝合金材料和工艺技术,具体是提高强度和损伤容限,加强稳定性并提高抗腐蚀能力。空客A380使用了2099、2199、2196等铝锂合金。用于A380的地板梁,如横梁、座椅滑轨、座舱以及应急舱地板结构、电子设备安装架及角形物,可减重几百公斤。俄罗斯下一代窄体客机MS-21将采用复合材料机翼“工艺集成和自动化是满足高产量的汽车行业对单位本钱要求的先决条件和尾翼,而机身将由先进合金如铝锂合金制成。

图 1 空客A380结构件的材料分配

激光复合焊技术

随着激光焊接技术在工业中的成熟应用,激光焊接技术的不足之处也日渐显露。首先,激光焊接设备投资大,电效率低(一般低于10%,当前光纤激光器的出现激光的电效率才提高到30%左右);其次是对工件的焊接装配精度要求高,如对接间隙、错边量要求小于0.1mm或板厚的10%,这不仅需要专门的夹具和加工,也给实际应用带来很大的困难;再者大功率激光焊接过程的等离子体对激光的吸收、反射作用,降低焊接稳定性和激光能量的利用率,且高焊接速度导致焊接接头快速橡塑线缆新材料、新技术应用高峰论坛3月召开凝固,易引起气孔、咬边缺陷,焊缝组织脆性,甚至出现焊接裂纹;此外对于高反射率材料(铝合金、铜合金)难以实现激光焊接。针对这些问题,国内外学者一直在致力于提高激光焊接适应性的研究,目前最主要的途径是采用激光-电弧复合焊接的方法。

激光焊与另一种焊接方法相结合的焊接技术称为“激光复合焊接(LASER Hybrid Welding)”,其中,激光束和电弧同时作用于焊接区,互相影响和作用称为“激光-电弧复合焊接”。激光焊接与电弧焊接是两种不同的焊接工艺,通过激光与电弧的相互影响,可克服每一种方法自身的不足,进而产生良好的复合效应,从而获得优良的综合性能,在改善焊接质量和生产工艺性的同时,提高效率/成本比。另外激光复合焊接工艺还具有更好的间隙容忍性、高的焊接速度以及优秀的机械性能,因而对航空制造业来说具有极大的吸引力和经济效益。

在德国、日本等发达国家,激光-电弧复合焊接技术广泛适用于从薄板小变形到厚板的高速焊接、适用于铝合金及异种材料的焊接。激光-电弧复合焊接充分发挥了激光和电弧焊接的优势,有效地提高了焊接效率,缩短了焊接工序周期;特别在铝合金等难焊接金属中,能在不同程度、不同方面减少或消除焊接缺陷。由于经济性和技术实用性的突出优势,将在航空航天制造业中广泛应用。

铝锂合金的激光复合焊接

图2是激光-等离子复合焊接5A90铝锂合金的现场照片,图3则是激光-MIG复合焊接5A90铝锂合金。

图2 激光-等离子复合焊接5A90铝锂合金

图3 激光-MIG复合焊接5A90铝锂合金

采用激光-电弧复合焊焊接铝锂合金,能够提高熔深和焊接速度,放宽对接焊缝的间隙限制,增加实际焊接中工件的装而这类评估不需要依照积木式的原理进行配裕度。由于电弧对激光的辅助作用,还可以增强对铝这样的反光率高的金属的焊接能力,提高可焊性及焊接稳定性。图4 是5A90铝锂合金激光-MIG电弧复合焊接焊缝形貌。

图4 5A90铝锂合金激光-MIG电弧复合焊接焊缝形貌

采用YAG激光-等离子电弧复合焊焊接铝锂合金可使焊接速度提高,焊接过程稳定,焊接质量提升,更进一步讲,复合导致了效率增加以及焊接适应性的增强。

Docke培训机构
大数据快速入门
c++
友情链接