你看 , 即便是能制造如此先进飞机的世界第一强国 , 美国 , 它都不能很好地解决钛合金的加工焊接 , 可见其难度之大 , 绝对非比寻常 。
为了解决钛的加工和焊接难题 , 我国选择另辟蹊径 , 那就是钛合金3D打印技术 。
在2000年前后 , 中航激光技术团队 , 开始了“3D激光焊接快速成型技术”的研发 , 在国家特别是军方资金的持续加持下 , 经过数年研发 。终于解决了“惰性气体保护系统”、“热应力离散”、“缺陷控制”、“晶格生长控制”等多项世界性技术难题 。
目前 , 得益于该技术的推广利用 , 我国已经具备了 , 一次成形 , 超过12平方米 , 复杂钛合金构件的能力 , 成为目前世界上唯一一个 , 掌握了激光成形钛合金 , 大型主承力构件制造 , 并且实际工程应用的国家 。
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我们的国产大飞机 , 机头部分使用的就是这种技术 , 还有我国最新一代 , 载人飞船试验船的返回舱 , 底部 , 这个看着像大锅底的零件 , 也是使用这种技术制造的 。
钛合金3D激光打印技术 , 可以说是完全解决了钛合金加工过程中的一系列难题 。
钛合金3D激光打印 , 就是先用激光熔化钛合金 , 然后使用3D打印技术 , 进行打印 , 一次成形 , 省去了切削 , 打磨的过程 , 大约可以节约90%的原材料 。钛合金可是非常贵的 , 如此多材料的节约 , 零件价格就可以做得很低 。
使用传统技术 , 加工1吨重量的钛合金复杂结构件 , 成本大约是2500万 , 而使用3D激光打印 , 130万就可以做出来 。使用这种技术 , 不仅成本低 , 而且还有很多其他优点 。
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我们就以美国的F22为例 , 因为美国没有钛合金3D激光打印技术 , F22的超大型复杂钛合金构件 , 美国是分成3部分进行加工 , 然后焊接在一起 。但是经过焊接的大型构件 , 抗疲劳度会差很多 , 焊接处还会遇到可怕的 , 钛合金腐蚀现象 。而最直接的差距是 , 采用3D打印的钛合金部件比传统铸造件 , 重量更轻 。减重是战斗机设计中 , 极为重要的一环 , 更轻的重量 , 就意味着可以飞得更快 , 有更好的机动性 , 能携带更多的武器和其他装备 。根据《兵工科技》杂志的数据 , 中国歼20足足比 , 美国F22轻了5吨 。空载情况下 , 歼20为15吨 , F22则为19.7吨 。
【中国钛合金技术到底强在哪 中国钛合金技术怎么样】材料是一个时代和文明的基础 , 人类的科技发展史 , 就是一部创造材料 , 制造材料 , 利用材料的历史 , 材料是一切生产和生活的物质基础 , 中国能在高端钛合金技术上取得突破 , 可以说:为我国载人航天 , 深海探秘 , 先进飞机等技术的研发 , 奠定了基础 。为祖国的强大点赞 。
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