航空航天工業(yè)應用

                      航空航天工業(yè)應用

近年來隨著我國航空航天業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，越來越多的航空零部件采用了摩擦焊接方式進行生產(chǎn)制造?，F(xiàn)代高性能軍用航空發(fā)動機對于零部件的質(zhì)量和性能指標--推重比亦不斷提高。同時對發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設計、材料及制造工藝均提出了更高的要求。

從70年代起，以美國GE公司為代表，在軍用航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件(盤+盤、盤+軸)制造中，率先成功地采用了慣性摩擦焊接技術(shù)。CMF56航空發(fā)動機的1-2級，4-9級，以及壓氣機軸;GE公司生產(chǎn)的TF39航空發(fā)動機的16級壓氣機盤; F101航空發(fā)動機的1-3級盤與鼓及前軸頸，5-9級盤與鼓及后軸頸等均采用了摩擦焊接工藝，有的還采用了粉末冶金-等溫鍛造-摩擦焊接組合工藝。美國TextronLycoming公司生產(chǎn)的新型大功率T55渦輪噴氣發(fā)動機的前盤與前軸、后軸的連接都是采用盤+軸一體的摩擦焊接結(jié)構(gòu)。API(Udimet700、Astroloy)、In100和René95及In718之類的粉末高溫合金盤已成功地采用了慣性摩擦焊接，其焊接接頭性能可達到母材的水平。P&W公司將摩擦焊接列為80年代發(fā)動機制造中的五項重大焊接技術(shù)之一;法國海豚發(fā)動機也將摩擦焊接推廣應用于減速器錐形齒輪的焊接，德國MTU公司正在開展高壓壓氣機轉(zhuǎn)子等大型部件的摩擦焊接技術(shù)研究。

國外一些先進的航空發(fā)動機制造公司已將摩擦焊接作為焊接高推重比航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件的主導的、典型的和標準的工藝方法。普遍認為摩擦焊是可靠、再現(xiàn)性好和可信賴的焊接技術(shù)。

在飛機制造中，摩擦焊接也展現(xiàn)了新的應用前景。直升飛機旋翼主傳動軸的NitralloyN合金齒輪與18%高鎳合金鋼管軸的焊接、雙金屬飛機鉚釘、飛機鉤頭螺栓等均采用了摩擦焊接，AISI4340超高強度鋼因其具有高的缺口敏感性和焊接脆化傾向，當用來制造飛機起落架時，國外規(guī)定不允許采用熔化焊接方法施焊，已成功地進行了4340管與4030鍛件起落架、拉桿的摩擦焊接，這表明摩擦焊接技術(shù)已滲透到了飛機重要承力構(gòu)件的焊接領域。

尤其發(fā)動機的風扇葉片始終是最難加工的一個步驟。近年來線性摩擦焊接風扇葉片已經(jīng)是制造企業(yè)的主流技術(shù)方法。用線性摩擦焊將葉片焊接在輪盤上，可節(jié)省大量葉片的連接件和結(jié)構(gòu)重量。它是先將葉片夾緊在輪緣的葉根上,并使輪盤周向以高速振動,在葉片和輪盤葉根界面產(chǎn)生一個窄的摩擦加熱區(qū)，當加熱區(qū)的溫度達到要求的溫度時即停止振動,葉片與輪盤固定直至固結(jié)在一起。此法要比用實體毛坯加工法更經(jīng)濟。

　　某航天飛機三部發(fā)動機上1800個高溫合金噴射器柱全部是由摩擦焊接方法焊接到發(fā)動機上的。