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摘要;为满足我国航空事业的发展,技术人员积极带动发动机制造技术的更新发展。本文从发动机的制造技术、制造工艺进行论述,希望由此带动我国航空事业的发展。
关键词:航空发动机;先进制造;技术发展
为保障我国航空发动机的发展,技术人员需要依据时代需求,促进先进制造技术的发展。事实上,设计、材料、制造技艺都会对我国的航空工业产生直观重要的作用,故而需要技术人员强化该领域的发展,满足航空发动机的发展。
1轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术
现阶段,为带动发动机运行可靠性以及推力的进一步提升,技术人员强化了先进高性能发动机的研发,并在这一环节中强化了新材料、新工艺的运用,促进发动机结构的优化,提升加工精度。事实上,轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术的运用,能够实现航空发动机减重、增效、性能等参数的优化改进。
1.1整体叶盘制造技术
作为航空发动机的重要部件,整体叶盘的制造技术改进,可以降低机构的重量,缩小零件数,确保整体构造的稳定性,促进机械设备运行可靠性的提升。目前,常用的整体叶盘制造技术主要有:扩散连接法、线性摩擦焊接法等。
以第四代战斗机的动力装置为例,该装置采用整体叶盘制造技术,能够有效的降低发动机重量30%,近一半的零部件削减,提高了动力效率。
1.2无盘转子与大小叶片转子制造技术
为进一步降低零部件重量,技术人员进一步去掉轮盘部分。为达到这一部分要求,技术人员采用小密度复合材料进行叶环制造,并将其直接固定在承力环上。事实上,零部件的礼花取消,实现轮盘结构质量减轻70%。
而大小叶片转子技术的运用,能够在叶盘全弦长叶片通道后部进行分流叶片的安装,进而降低气流震荡,促进轴流压气机级增压比的提升。
1.3发动机机匣制造技术
新型的航空发动机在构建过程中,往往会安装诸如进气道、燃烧室等机匣,而各机匣所处位置和作用不同,故而其对于工作的温度要求存在较大的差异性。目前用于机匣制作的材料主要分为三种:树脂基复合材料、铁合金以及高温合金。
而树脂基复合材料一般被运用在进气道等机匣类型中,该类型机匣往往不耐高温,故而安置在低温部件。近年来,为促进机匣制作效率提升,技术人员强化了树脂基复合材料耐高温性能的提升,确保各项运行。
1.4复合冷却层板结构制造技术
多孔复合冷却层板结构一般被运用在燃烧室、涡轮叶片的运行过程中。其在作为冷回路复杂的多孔层板,往往采用扩散连接方法进行连接成形处理。
现阶段,技术人员主要采用计算机辅进行复杂冷却回路的设计,并依托“照相电解法”记性制作。这一操作技术的落实不仅降低了零部件的重量,也带动相关作业效率提升,从而确保各项性能符合要求。
2材料构件制造技术
2.1陶瓷基复合材料构件制造技术
由于航空发动机在运行中会导致涡轮温度高达2200K以上,继而降低航空的运行效率。而陶瓷基复合材料(CMC)的使用能够很好的规避这一问题。事实上,该材料在运用中普遍具有耐温高、密度低的特征,故而能够降低对于裂纹的敏感度,降低灾难性损毁的发生概率。
此外,该材料的合理化运用,能够确保发动机重量的大幅度降低,进而实现冷却气的节约,保证发动机高的各项性能。
2.2碳/碳复合材料构件制造技术
碳/碳复合材料(C/C)在运用中普遍能够降低最发动机的重量,并且借助液相浸渍法,促进材料的致密化速率,进而实现制造成本的大幅度降低。为保障发动机的使用效率以及周期,技术人员需要进一步解决C/C的抗氧化问题。在这一环节中,防氧化涂层的设计运用成为相关人员关注的焦点。
3航空发动机制造技术新工艺
3.1新型结构件精密制坯技术
目前,精密毛坯制造技术获得进一步发展,并朝着近净成形方向迈进。此外,高性能航空发动机在构建运用中强化了大量新型结构件的运用。而制坯技术的进步,实现了航空毛坯件的进一步变动。传统意义锻件降至33%,而精铸件则提升至44%以上。
3.2先进的切削技术
随着航空发动机质量的降低,发动机制造对于钛合金等金属的需求量日益提升。基于此,切削加工就顯得各位重要。现阶段,数控加工技术在航空发动机制造中发挥较大的作用,能够实现压气机轴等复杂构件的精细化加工。
此外,磨削在切削技术中也占有重要地位,促进加工效率进一步提升。现阶段,磨削技术发展趋势是:发展超硬磨料磨具,研究精密及超精密磨削。
3.3特种加工技术
特种加工技术往往在航空器械的型腔、细微槽制作中发挥显著作用,能够进一步降低常规加工难题。目前,常见的特种加工技术主要包含激光、电子束、超声波等。事实上,该技术的合理化运用能够最大程度上开辟材料加工成形技术创新的广阔途径。
结束语:
为保障航空发动机技术的发展,先进制造技术获得大规模的提升以及运用。在这一过程中,技术人员需要依据航空发动机研制规律,科学制定发展目标以及规划,并积极结合时代需求突破关键技术。本文着重分析航空工艺以及技术的创新,并立足科学工艺管理理念,促进发动机制造工艺水平提升,进而为新型航空动力的发展作出贡献。
参考文献:
[1]刘伟,李能,周标,张国栋,梁家誉,郑涛,熊华平.复杂结构与高性能材料增材制造技术进展[J].机械工程学报,2019,55(20):128-151+159.
[2]刘大响.一代新材料,一代新型发动机:航空发动机的发展趋势及其对材料的需求[J].材料工程,2017,45(10):1-5.
[3]王辉,周明星,吴宝海,李小强.航空发动机先进材料高性能零部件制造技术进展[J].航空制造技术,2015(22):47-51+59.
[4]刘业胜,韩品连,胡寿丰,柴象海,曹源.金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用[J].航空制造技术,2014(10):62-67.
关键词:航空发动机;先进制造;技术发展
为保障我国航空发动机的发展,技术人员需要依据时代需求,促进先进制造技术的发展。事实上,设计、材料、制造技艺都会对我国的航空工业产生直观重要的作用,故而需要技术人员强化该领域的发展,满足航空发动机的发展。
1轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术
现阶段,为带动发动机运行可靠性以及推力的进一步提升,技术人员强化了先进高性能发动机的研发,并在这一环节中强化了新材料、新工艺的运用,促进发动机结构的优化,提升加工精度。事实上,轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术的运用,能够实现航空发动机减重、增效、性能等参数的优化改进。
1.1整体叶盘制造技术
作为航空发动机的重要部件,整体叶盘的制造技术改进,可以降低机构的重量,缩小零件数,确保整体构造的稳定性,促进机械设备运行可靠性的提升。目前,常用的整体叶盘制造技术主要有:扩散连接法、线性摩擦焊接法等。
以第四代战斗机的动力装置为例,该装置采用整体叶盘制造技术,能够有效的降低发动机重量30%,近一半的零部件削减,提高了动力效率。
1.2无盘转子与大小叶片转子制造技术
为进一步降低零部件重量,技术人员进一步去掉轮盘部分。为达到这一部分要求,技术人员采用小密度复合材料进行叶环制造,并将其直接固定在承力环上。事实上,零部件的礼花取消,实现轮盘结构质量减轻70%。
而大小叶片转子技术的运用,能够在叶盘全弦长叶片通道后部进行分流叶片的安装,进而降低气流震荡,促进轴流压气机级增压比的提升。
1.3发动机机匣制造技术
新型的航空发动机在构建过程中,往往会安装诸如进气道、燃烧室等机匣,而各机匣所处位置和作用不同,故而其对于工作的温度要求存在较大的差异性。目前用于机匣制作的材料主要分为三种:树脂基复合材料、铁合金以及高温合金。
而树脂基复合材料一般被运用在进气道等机匣类型中,该类型机匣往往不耐高温,故而安置在低温部件。近年来,为促进机匣制作效率提升,技术人员强化了树脂基复合材料耐高温性能的提升,确保各项运行。
1.4复合冷却层板结构制造技术
多孔复合冷却层板结构一般被运用在燃烧室、涡轮叶片的运行过程中。其在作为冷回路复杂的多孔层板,往往采用扩散连接方法进行连接成形处理。
现阶段,技术人员主要采用计算机辅进行复杂冷却回路的设计,并依托“照相电解法”记性制作。这一操作技术的落实不仅降低了零部件的重量,也带动相关作业效率提升,从而确保各项性能符合要求。
2材料构件制造技术
2.1陶瓷基复合材料构件制造技术
由于航空发动机在运行中会导致涡轮温度高达2200K以上,继而降低航空的运行效率。而陶瓷基复合材料(CMC)的使用能够很好的规避这一问题。事实上,该材料在运用中普遍具有耐温高、密度低的特征,故而能够降低对于裂纹的敏感度,降低灾难性损毁的发生概率。
此外,该材料的合理化运用,能够确保发动机重量的大幅度降低,进而实现冷却气的节约,保证发动机高的各项性能。
2.2碳/碳复合材料构件制造技术
碳/碳复合材料(C/C)在运用中普遍能够降低最发动机的重量,并且借助液相浸渍法,促进材料的致密化速率,进而实现制造成本的大幅度降低。为保障发动机的使用效率以及周期,技术人员需要进一步解决C/C的抗氧化问题。在这一环节中,防氧化涂层的设计运用成为相关人员关注的焦点。
3航空发动机制造技术新工艺
3.1新型结构件精密制坯技术
目前,精密毛坯制造技术获得进一步发展,并朝着近净成形方向迈进。此外,高性能航空发动机在构建运用中强化了大量新型结构件的运用。而制坯技术的进步,实现了航空毛坯件的进一步变动。传统意义锻件降至33%,而精铸件则提升至44%以上。
3.2先进的切削技术
随着航空发动机质量的降低,发动机制造对于钛合金等金属的需求量日益提升。基于此,切削加工就顯得各位重要。现阶段,数控加工技术在航空发动机制造中发挥较大的作用,能够实现压气机轴等复杂构件的精细化加工。
此外,磨削在切削技术中也占有重要地位,促进加工效率进一步提升。现阶段,磨削技术发展趋势是:发展超硬磨料磨具,研究精密及超精密磨削。
3.3特种加工技术
特种加工技术往往在航空器械的型腔、细微槽制作中发挥显著作用,能够进一步降低常规加工难题。目前,常见的特种加工技术主要包含激光、电子束、超声波等。事实上,该技术的合理化运用能够最大程度上开辟材料加工成形技术创新的广阔途径。
结束语:
为保障航空发动机技术的发展,先进制造技术获得大规模的提升以及运用。在这一过程中,技术人员需要依据航空发动机研制规律,科学制定发展目标以及规划,并积极结合时代需求突破关键技术。本文着重分析航空工艺以及技术的创新,并立足科学工艺管理理念,促进发动机制造工艺水平提升,进而为新型航空动力的发展作出贡献。
参考文献:
[1]刘伟,李能,周标,张国栋,梁家誉,郑涛,熊华平.复杂结构与高性能材料增材制造技术进展[J].机械工程学报,2019,55(20):128-151+159.
[2]刘大响.一代新材料,一代新型发动机:航空发动机的发展趋势及其对材料的需求[J].材料工程,2017,45(10):1-5.
[3]王辉,周明星,吴宝海,李小强.航空发动机先进材料高性能零部件制造技术进展[J].航空制造技术,2015(22):47-51+59.
[4]刘业胜,韩品连,胡寿丰,柴象海,曹源.金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用[J].航空制造技术,2014(10):62-67.