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365bet官网在陶瓷基复合材料(CMC)激光加工工艺研究方面取得进展
编辑:365bet体育在线投注,日期:2014-10-09

   航空、航天发动机的推重比与其热端部件的工作温度密切相关。长期以来,工程界致力于发展高温合金以提高工作温度。发动机的核心热端部件主要包括燃烧室、涡轮和加力燃烧室。下一代航空发动机的推重比大于12,要求提高热端部件的工作温度到接近2000K。这要求更新设计,使用陶瓷基复合材料(CMC)、单晶叶片等新材料和三维异型孔等先进冷却结构。陶瓷基复合材料(CMC)的精密去除加工技术是其应用于航空发动机的必备可靠技术。如何通过精密加工提高CMCEBC的结合力成为研究热点。

    365bet官网所属先进制造技术研究所激光与智能能量场制造团队自20128月起,启动了高速皮秒/纳秒微细加工项目,针对陶瓷基复合材料(CMC)短脉冲激光加工工艺进行了深入的研究和大量的实验,近期取得新进展。

 

 

  1 CMC的三维激光加工 

  2脉冲激光CMC加工

 

    如图1、图2所示,采用纳秒脉冲激光的高速扫描方法,团队成功实现了中航复材产3毫米厚CMC材料的复杂形状精密低损伤加工,包括疲劳测试件和拉伸测试件的加工,从0.12510毫米直径的孔钻削,CMC和树脂基材料微型齿轮件的加工,以及三角凹槽的三维加工。

    图1显示,高功率纳秒激光器在适当的脉冲宽度和扫描速度下,可以实现高分辨率的凹槽加工,其表面和侧面加工完整性良好,在激光共聚焦显微镜的观察中没有发现微裂纹。目前,此项新进展已经在“MP3 2014 & ICPBPT 2014高能束流加工技术国际学术会议”、“ASME/MSEC大会”等国际大会上获得同领域专家的一致好评,并在《365bet官网航空制造技术》等期刊上发表相关文章。

 

                                                                                           (先进制造所) 

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