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国产航空发动机突破技术封锁 超级轴承疲劳寿命

2019-05-03 10:18栏目:科技报

  我国航空金属材料知名专家赵振业院士已将豪克能技术纳入航空构件的抗疲劳制造中,大量的试验证明,豪克能是目前为止最先进的金属表面改性及强化技术,将提高构件表面光洁度与金属表面改性有机的结合在一起,大幅延长了航空构件的疲劳寿命。总而言之,豪克能技术已在军品领域已得到越来越广泛的应用,解决了许多以前极其棘手的金属表面处理难题。(作者署名:小鹰说科技)

  例如,某核潜艇维修中采用了该技术,经豪克能消除应力处理后其残余应力已被彻底消除(残余应力的消除率在99%以上),且基本上都变成理想的压应力。某登陆舰在返厂中修海试中曾出现焊修部位发生多处焊缝开裂而无法交船的情况,采用豪克能消除焊接应力设备后,再次海试未发现一处裂纹并顺利交船,军方用户在使用后亦称赞该船厂的维修质量。钛合金因其优良的性能已被航空、航天、船舶、兵器等领域大量采用,但钛合金的应力消除一直是个老大难问题。豪克能消除焊接应力设备已在我国钛合金焊接件上的应用近年来得到了比较广泛的推广。经实验证明,钛合金接头疲劳极限提高64.5%,疲劳寿命提高13.5倍;焊接残余应力降低了85%。

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  据国外资料称,法国于1996年开始超声喷丸技术的研究,1999年首次展示了超声波喷丸强化设备,并于同年在该国的航空航天及原子能工业得到应用,但该技术对我国技术封锁。该公司称,豪克能技术将金属工件的表面粗糙度比传统的车削、铣削等金切加工方式提高了3个技术等级,可达Ra0.2以下,外表面可达光面;同时工件表面显微硬度提高20%以上;已看不见工件的表面刀纹、应力集中等缺陷;工件的耐腐蚀性提高40%以上,耐磨性提高50%以上。该公司称,豪克能技术及设备已广泛的应用于航空航天的许多领域,比如国家航天探月工程,卫星制造,飞机、发动机关键部件制造等。

  南京某电子研究所生产的预警机雷达,在其生产和维修过程中都采用了豪克能消除应力设备,大大方便了对大型机载雷达进行异地焊修后就地现场消除应力处理。重庆某军工厂生产的军用大马力三轮越野摩托车由于要求在恶劣的地面环境下长距离无故障运行,按现有生产方法生产的车架已无法满足军方要求,在不增加材料强度等级和用材厚度的情况下,通过采用豪克能消除应力设备对车架的重要焊缝进行处理后,疲劳性能即获得大幅度提高,顺利达到验收要求。焊接结构式的弹药筒和弹壳常常因在其焊缝处产生裂纹而报废,而在弹药筒和弹壳焊接完毕后,只用豪克能消除应力设备对焊缝处理一遍,就不会再产生开裂现象。

  航空发动机上焊接构件的残余应力控制是非常严格的,在业内有不能让飞机带应力上天的说法。沈阳某航空发动机公司经过十几个月的各项性能试验证明:豪克能消除焊接应力设备完全达到对航空发动机焊接构件消除残余应力的要求,并可以应用到发动机的生产和维修中。某型涡扇发动机机匣经豪克能技术加工后,不仅提高了该工件的表面粗糙度,减小了应力集中点,而且重点是消除了关键部位的拉应力并预置几百兆帕的压应力,使其疲劳寿命大大延长,满足了长寿命使用的要求。在对潜艇、舰船的维修中,往往被焊修部位也是承受疲劳载荷、海水腐蚀等最严重的部位。如果这些部位在焊修后不进行有效地消除残余应力,该部位会很快的继续发生同样的损伤,甚至维修周期会变得更短。采用豪克能技术消除应力处理也可大大减少焊接变形和焊后开裂现象。