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研究方向: 激光沖擊強化技術(shù)研究團隊致力于為我國航空航天、核工業(yè)等國防民生重大方向提供激光沖擊強化技術(shù)支持,針對航空發(fā)...
團隊信息.table1{ margin-top:10px;}
.table1 td{ font-size:14px; color:#3e3e3e;}
.f16{ font-size:16px; font-weight:600;} 課題組名稱(chēng):激光沖擊強化技術(shù)研究團隊課題組網(wǎng)址:http://www.sia.cas.cn/jgsz/kyxt/zbzzjs/201212/t20121224_3727134.html負責人:趙吉賓工作單位:沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所學(xué)科領(lǐng)域:高端裝備先進(jìn)制造.table2{ margin-top:10px;}
.table2 td{ font-size:14px; color:#3e3e3e;}
.f16{ font-size:16px; font-weight:600;} 課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員姓 名:?jiǎn)碳t超辦公電話(huà):024-83601252手 機:13840051605E-mail:hcqiao@sia.cn 科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員姓 名:王錚辦公電話(huà):024-23970652手 機:13072425488E-mail:wangzheng1@sia.cn.ctxt{ padding-top:10px; line-height:26px; padding-bottom:20px;}團隊介紹研究方向: 激光沖擊強化技術(shù)研究團隊致力于提供激光沖擊強化技術(shù)支持,針對航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)、大型復雜零部件、核反應堆控制棒焊接結構等進(jìn)行激光沖擊強化設備開(kāi)發(fā)與工藝研究。該技術(shù)是一項利用強激光束誘導等離子沖擊波發(fā)生塑性變形,提高金屬材料表面抗疲勞、耐磨損和抗腐蝕能力的技術(shù),是目前最先進(jìn)、效果最好、效率最高、綠色環(huán)保的表面強化技術(shù)之一。激光沖擊強化成套裝備與工藝技術(shù)研發(fā): 激光沖擊強化研究團隊在國家863計劃項目、中國科學(xué)院知識創(chuàng )新工程重要方向性項目等課題的大力支持下,自主研發(fā)的國內首臺首套航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)激光沖擊強化裝備,打破了該技術(shù)大國壟斷、技術(shù)封鎖的局面,是我國唯一一臺投入工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)激光沖擊強化裝備,成功的在黎明航空發(fā)動(dòng)機公司進(jìn)行示范應用,利用激光沖擊強化技術(shù)可以有效的提高航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)抗異物損傷能力及疲勞壽命,其使用壽命提高3倍以上,縮短了與國際先進(jìn)水平的距離。未來(lái)我們將拓展研究方向,實(shí)現汽車(chē)船舶、核工業(yè)、石油化工、生物移植等領(lǐng)域全面發(fā)展。典型轉移轉化項目案例1.航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)/葉片激光沖擊強化成套裝備的研發(fā) 在國家863項目重點(diǎn)支持下,由我團隊自主設計研發(fā)的航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)/葉片激光沖擊強化成套裝備,是我國唯一一臺投入工業(yè)生產(chǎn)的激光沖擊強化裝備,攻克了整體葉盤(pán)激光沖擊強化的全自動(dòng)控制、復雜軌跡規劃、過(guò)程仿真、在線(xiàn)質(zhì)量監控、零件性能的定量預測等技術(shù)難關(guān),并制定了一整套技術(shù)工藝參數與標準,有效地提高了航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)抗異物損傷能力及使用壽命,使整體葉盤(pán)的疲勞壽命提高3倍以上,目前該設備在黎明航空發(fā)動(dòng)機(集團)有限責任公司運轉良好。
航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)激光沖擊強化成套裝備
2.大型復雜曲面零件激光沖擊強化成套裝備的研發(fā) 在首臺航空發(fā)動(dòng)機激光沖擊強化裝備的基礎上,設計升級了高性能復雜曲面零件多功能激光沖擊強化設備系統,有效提高了大型復雜零件強化的效率和能力,實(shí)現了復雜曲面加工軌跡生成、光束自動(dòng)轉換,加工質(zhì)量不穩定度控制在±2.8%以?xún)?,零件性能的定量預測以及零件性能逐點(diǎn)可控的主動(dòng)加工方式,實(shí)現了復雜加工軌跡在線(xiàn)生成與精準控制,成功的解決了激光沖擊強化加工質(zhì)量穩定性問(wèn)題。
大型復雜曲面零件激光沖擊強化成套裝備的研發(fā)
3.航空發(fā)動(dòng)機葉片激光沖擊強化工藝技術(shù) 激光沖擊強化研究團隊在承擔國家863計劃項目、中國科學(xué)院知識創(chuàng )新工程重要方向性項目、中國科學(xué)院戰略性新興產(chǎn)業(yè)科技行動(dòng)計劃項目、企業(yè)委托開(kāi)發(fā)項目等多項縱橫向課題的基礎上,進(jìn)行了一系列高性能零件激光沖擊強化工藝開(kāi)發(fā),為某型號航空發(fā)動(dòng)機整體葉盤(pán)制定了一整套激光沖擊強化技術(shù)工藝參數、企業(yè)標準與設備使用規范,使葉片振動(dòng)疲勞壽命從2.1×106提高至2.6×107,整體葉盤(pán)使用壽命提高3倍以上,并極大提高了其抗異物損傷能力。
整體葉盤(pán)激光沖擊強化工藝研究
4.核心部件激光沖擊強化工藝技術(shù) 針對多種復雜零部件進(jìn)行激光沖擊強化取得重大突破,直升機尾段聯(lián)軸器扭曲疲勞壽命提高5倍以上、短弧汞燈曝光壽命提高20%以上、水下機器人鋁合金結構件強度提高12%以上,TiAl合金激光沖擊強化后顯微硬度提高21.6%,疲勞壽命提高2倍以上,運20飛機起落架軸承材料TC18表面耐磨壽命提高約17%。對激光沖擊強化微觀(guān)機制與材料組織形貌演變進(jìn)行深入研究,掌握了激光沖擊作用下的微結構及殘余應力演變規律、建立了激光等離子體沖擊波能量、激光參數、約束層參數與材料組織性能之間的定量描述,分析了激光沖擊波力學(xué)效應加工過(guò)程中出現的各種非線(xiàn)性強耦合、多尺度效應、強時(shí)空變化現象對加工性能的影響規律、以及對激光沖擊響應、材料動(dòng)態(tài)力學(xué)行為、金屬材料微觀(guān)結構演化規律,突破了大型高性能零件性能再提高的技術(shù)瓶頸。
激光沖擊強化部分試樣件 TiAl合金微觀(guān)組織形貌 a)母材;b)沖擊后位錯纏結;c)沖擊后位錯孿晶;d)沖擊后位錯割接; e)沖擊后位錯墻;f)沖擊后亞晶
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