高能束流加工技術是當今制造技術發(fā)展的前沿領域,是武器裝備研制中不可缺少的特種加工技術。高能束流加工技術是利用以光量子、電子、等離子體為能量載體的高能量密度束流對材料和構件進行加工。它是一個典型的多學科交叉領域,研究內(nèi)容極為豐富,涉及
光學、電學、熱力學、冶金學、
金屬物理、流體力學、材料科學、真空學、
機械設計和自動控制以及計算機技術等多種學科。它的主要技術領域有
激光束加工技術、電子束加工技術、離子束及等離子體加工技術以及高能束流復合加工技術等。
jVdRy{MH SOg>0VH) 一、國外高能束流加工技術的發(fā)展概況
=hAH6C d,y%:F 4 美、日及西歐的發(fā)達國家在七八十年代就將高能束流加工技術做為先進制造技術的重要組成部分列入相應的工業(yè)發(fā)展計劃,并先后成立了相應的開發(fā)研究機構。日本大阪大學、德國阿亨大學的焊接研究所、英國焊接研究所、法國焊接研究所以及烏克蘭巴頓焊接研究所等均有高能束流加工研究中心。通過對上述研究中心的考察及資料研究,可看出高能束流加工技術在未來的發(fā)展趨勢。
I_"KhBM og$%`o:{ (一) 電子束加工技術
Gq)E,Ln&d J}?:\y< 電子束加工技術的主要應用是電子束焊(EBW),經(jīng)過30多年的發(fā)展,現(xiàn)已成為較成熟的技術,處于平穩(wěn)發(fā)展、擴大應用階段。目前的研究工作集中在焊縫實時跟蹤、電子束加熱溫度場計算機模擬計算、大功率二極槍的研究(間熱式陰極、高壓放電保護)、電子束能量密度測試、電子束焊接專家系統(tǒng)等方面,在應用研究方面,主要是對大氣條件下電子束焊接的設備和工藝的研究以及電子束焊接大厚件的研究。另外在電子束加工設備開發(fā)中,采用了體積更小的高壓電源,并采用當代先進的計算機控制以及工業(yè)電視監(jiān)控等技術,使商品化的EBW設備外形更美觀,操作更方便。電子束物理氣相沉積(EB-PVD)技術在航空發(fā)動機制造業(yè)日益受到重視。俄羅斯、烏克蘭等國先后把該技術用于航空發(fā)動機葉片的熱障涂層以及葉片的制造、金屬材料的制備等方面。值得一提的是,烏克蘭巴頓焊接所的(EB-PVD)設備已形成了實驗室型、中試生產(chǎn)型和批生產(chǎn)用的系列產(chǎn)品;俄羅斯庫茲涅佐夫設計局自1978年起開始將該技術應用于HK系列發(fā)動機葉片的生產(chǎn)上,并在其批生產(chǎn)廠安裝了三臺設備。現(xiàn)在這一技術日益得到西方的重視,例如美國P&W公司與烏克蘭巴頓焊接所成立了該項技術的合資公司,以盡快在美國推廣該項技術。
sQl`0|VH hf('4^ (二)
激光加工技術
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