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C919翼身组合体完成对接 钛合金激光快速成型工艺世界领先

浏览次数: 日期:2014年3月28日 16:52

近日,中航工业西飞完成了C919大型客机翼身组合体各大部段对接,顺利实现交付,这表明大客翼身组合体综合验证项目已由机体结构制造阶段转入试验阶段,标志着大客项目研制实现了里程碑节点目标。

大客翼身组合体综合验证项目是为了化解大客飞机全机格兰特试验进度风险和技术风险,对多项关键设计及制造技术开展预验证的重要关键项目。2012年2月,作为C919大型客机主要的机体制造商,西飞全面启动了研制工作,并严格按照中国商飞质量要求,积极开展工程数据工艺审查,及时编发了制造一级网络计划和研制工艺工作二级网络计划,明确了技术准备、生产准备、零组件配套、总装装配等过程控制节点。技术团队大力开展新材料、新工艺、新技术科研攻关,突破了C919机翼下中壁板喷丸成型技术难关,全面掌握了大型复杂合金零件热处理变形控制技术。

激光快速成型新工艺

针对大客飞机诸多新材料、新技术、新工艺的应用,西飞先后突破多项技术难题,填补了国内技术空白。如:大型客机首次在国产机型采用激光成型件加工中央翼缘条;首次采用铝锂合金材料加工机身蒙皮;20mm超厚机翼蒙皮数控喷丸成形技术,17米机翼折弯长桁加工技术的成功研制,标志着大型客机核心制造技术取得了初步成果。

航空制造是一个非常复杂的行业,涉及到材料、电子、机械等各个方面。随着中国加快大飞机的自主化进程,对于新型精密切割、焊接等的需求越来越大,这将带动相关零配件产业链的发展。相对于传统加工方式,激光加工是一个不错的选择。其实激光作为新一代先进的加工技术,已经应用到飞机制造的各个环节。

西北工业大学凝固技术国家重点实验室,是我国3D打印技术研发最出色的单位之一,主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末,几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是,使用的材料为金属,“打印”的产品具有极高的力学性能,能满足多种用途。

“随着航空航天技术的发展,零件构造越来越复杂,力学性能要求越来越高,重量却要求越来越轻,通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。”西工大凝固技术国家重点实验室主任黄卫东说。

在这个实验室,笔者透过“打印机”的玻璃窗看到,一束激光在计算机控制下移动,激光头两侧喷嘴喷出的金属粉,被激光熔化,一层层凝固、堆积。一小会儿,一个结构复杂的金属件展露出雏形。

为国产大飞机C919制造中央翼缘条,是3D打印技术在航空领域应用的典型。据黄卫东介绍,中央翼缘条长达3米,是大型钛合金结构件,作为机翼的关键部件,以我国现有制造能力无法满足需求,如果向国外采购,势必影响大飞机的国产化率。西工大与中国商用飞机有限公司合作,应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。“激光立体成形制造成本与国外锻压制造成本差不多,最重要的是形成了具有自主知识产权的特色新技术。”黄卫东说,这项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用。

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