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「激光切割加工」航空铝材料的激光切割工艺解析
浏览: 发布日期:2019-10-23
激光切割设备目前已经得到了广泛的应用,尤其是金属激光切割机,它在加工各种金属材料方面具有良好的性能,可以精确地将金属板加工成各种形状。这项技术在航空材料中的应用吸引了许多航空制造商。

飞机机身的旋翼部件和传动装置由大型金属坯料制成。机身还包含一些锻造材料,其中大部分是铝制的。由于锌基铝合金具有良好的静强度和疲劳强度,所以一般采用7000系列锌基铝合金进行加工。尽管7000系列铝材适合航空使用,但它们不耐高温。快速加热,如焊接和激光切割,会导致微裂纹。微裂纹会降低材料的疲劳强度。焊接和激光切割是两种热诱导微裂纹加工方法。

质量和过程控制至关重要。任何给处理带来不确定性的过程都必须被控制或直接排除。过去,激光切割给不同生产批次的质量控制和一致性带来了巨大挑战。

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在现有的激光切割系统中,这些激光切割在航空应用中的局限性得到了改善,包括疲劳性能的降低和制造过程的一致性。现在,激光切割系统已经大大减小了热影响区的尺寸和相应的微裂纹。在激光切割过程中,技术人员可以通过计算机软件精确控制和重复切割参数。这些技术进步使人们重新考虑激光切割在机身结构生产中的适用性。机身结构主要由7000系列铝制成。

疲劳断裂通常发生在应力集中的地方,如零件边缘、几何形状变化的地方或接头位置。机身薄金属板件的连接方式多种多样,疲劳裂纹大多出现在接头处。如果激光不用于在接头上打孔,那么激光主要用于切割零件的边缘。对于其他影响,最脆弱的连接位置可以用来解释激光切割引起的微裂纹与接头相比不是主要的损坏部分。通过这种方式,我们可以得出结论,如果一个部件可能在接头处断裂,激光切割加工技术将不会进一步损坏该部件的疲劳特性。

激光切割可以比传统切割更快地加工出一致的零件,并且具有更高的加工效率。激光切割加工技术有望减少加工时间和生产成本。长期以来,在7000系列铝板的加工中,由于疲劳性能的降低,激光的优势无法发挥。激光系统的最新创新导致了对航空铝激光切割优势的重新评估。初步试验表明激光切割加工技术在机身加工中的潜力。由于过去的经验,未来的机身系统和现有设计不应排除在机身系统中使用激光。我们应该公开分析形势,以确定激光技术是否能给产品带来好处。

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