宽温域震动旋转多相射流辅助激光表面光洁强化技术
2025-01-29 20:11
No.1334254727776706560
技术概要
PDF全文
本技术适用于复杂曲面的宽温域内,通过震动旋转多相射流辅助超高速激光,实现表面光洁强化。旨在解决起落架轴颈在高速、高温、高盐雾等恶劣环境下的腐蚀问题,提高部件耐用性。
背景技术
随着航天技术的飞速发展,低成本已成为航天零部件面临的主要挑战之一,而零部件的重复使用是降低成本的重要措施。许多精密零部件制造成本高,生产周期长,锻造难度大,例如:起落架轴颈、发动机叶片等;其失效时易损失大量人力物力。起落架系统作为水平回收航天运载器的关键系统之一,是保证运载器可重复使用的前提和基础。起落架收放过程中,起落架整体以轴颈为旋转轴实现收放动作,在大载荷的挤压摩擦中,轴颈工作表面时常出现划伤、磨损等故障,且损伤物夹杂在间隙中造成累积损伤,促使损伤加剧,在潮湿多酸运行环境中更易发生腐蚀,造成起落架轴颈失效导致飞机损伤甚至出现飞行事故。传统清洁工艺只满足轴颈表面光洁需求,但腐蚀损伤后的轴颈因其低强度,服役能力下降导致无法重新投入使用。因此亟需开发新型光洁化工艺光洁并修复强化起落架轴颈,实现起落架轴颈重复利用乃至后续表面涂覆防护涂层作基础的环保措施。 超高速激光光洁是指激光照射光洁对象,通过热振动、烧蚀等过程使污染物离开基底表面的技术工艺。相较于传统光洁工艺,激光光洁是无接触清洗,对于精密工件与精细部位,如起落架轴颈难加工区域,可以做到在无损伤的情况下进行全面清洗,并具有高效、环保、节能等优点。超高速激光光洁过程中,高能束的照射会光洁材料表面的腐蚀锈层并修复气孔、沟犁、裂纹等腐蚀损伤;显著的温度梯度和成分过冷会强化起落架轴颈的耐腐蚀性能及耐磨性能。在不同的温度场中,超高速激光的光洁方式不同,在低激光通量下,材料被吸收的激光能量加热并蒸发或升华;在高激光通量下,材料通常会转换为等离子体。针对不同材料、不同污染物,超高速激光光洁在宽温域内均能采用相应的激光通量,适用性范围广。 多相射流是两种以上不同相态或不同组分的物质共存并有明确分界面的多相流体,利用磨料气射流中引入液相,冲击起落架轴颈腐蚀锈层使其从表面脱离下来。多相射流过程中与震动旋转相耦合,释放残余冲击应力,增强光洁能力。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
崔秀芳  吴圣明  金国  刘雨菲  王硕  温鑫  陈迪
技术所属: 哈尔滨工程大学
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