王华明教授的激光成型的背景资料：F22战斗机的钛合金锻 ...

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/02 03:29:39


F-22战斗机用的钛合金半成品
　　在美国F-22先进战斗机上大约有54个精铸件，大多是关键性强度高的铸件。最著名的是所谓前、后"体侧"(Side-of-body)、铸件，即机翼与机身的接头件，这是飞机上最大的铸件，经切削加工且分别重87和58公斤。

　　每一机翼上有14个较小的铸件，多是用其它方式不能有效生产的零件。如无油舱隔，又如方向舵驱动器的壳体。
　　F-22的阻拦钩的整流罩原来是由Ti-6-4薄板超塑成形，新近改成Ti-6242合金，使成本下降50%以上，改进了强度性能，降低了重量，提高了对发动机喷管偶而出现的燃气冲刷的热稳定性。
　　F-22上的锻压器中大约2/3为Ti-6-4ELI，最大的锻件是中、后机身隔框，其中4个中机身隔框是目前最大锻件的代表，5个后机身框架锻件是分段组成的，由32上中央的H形框与两个T形框组成。
　　机身的很大一部分为焊接件，前后梁结构是由腹板加强的Ti-6-4型板与框架经电子束焊接而成，包含3556厘米长的周向及纵向焊缝，是航空航天工业的最复杂的结构焊接之一。
　　发动机舱门由钎焊的蜂窝芯子与壁型板组成，面板为Ti-6-4，芯子为Ti-3-2.5，两者之间的连接采用"液体界面扩散"(LID)钎焊技术，利用Ni-Ti共晶温度低的特点来减少型板的热暴露。Ti-3-2.5的成形性好、强度低，也用在液压管道中。
　　原计划是用Ti-6-22-22全盘代替变形的Ti-6-4ELI，但由于它可生产性的限制，对强度与耐久性是关键性能要求的部位而言，应用部位减少。但在飞机用钛合金中它仍是重要材料，它在强度与损伤容限上有良好的平衡。
　　Ti-10-2-3应用限制在阻拦钩连接结构上的3个锻件，选用该合金主要是因为结构空间上的限制，如用不锈钢会增加零件的重量。


中国钛锆铪协会
2003-06-17
http://www.titan-china.com/detail.php?id=1579

详细示意图见55楼

F-22战斗机用的钛合金半成品
　　在美国F-22先进战斗机上大约有54个精铸件，大多是关键性强度高的铸件。最著名的是所谓前、后"体侧"(Side-of-body)、铸件，即机翼与机身的接头件，这是飞机上最大的铸件，经切削加工且分别重87和58公斤。

　　每一机翼上有14个较小的铸件，多是用其它方式不能有效生产的零件。如无油舱隔，又如方向舵驱动器的壳体。
　　F-22的阻拦钩的整流罩原来是由Ti-6-4薄板超塑成形，新近改成Ti-6242合金，使成本下降50%以上，改进了强度性能，降低了重量，提高了对发动机喷管偶而出现的燃气冲刷的热稳定性。
　　F-22上的锻压器中大约2/3为Ti-6-4ELI，最大的锻件是中、后机身隔框，其中4个中机身隔框是目前最大锻件的代表，5个后机身框架锻件是分段组成的，由32上中央的H形框与两个T形框组成。
　　机身的很大一部分为焊接件，前后梁结构是由腹板加强的Ti-6-4型板与框架经电子束焊接而成，包含3556厘米长的周向及纵向焊缝，是航空航天工业的最复杂的结构焊接之一。
　　发动机舱门由钎焊的蜂窝芯子与壁型板组成，面板为Ti-6-4，芯子为Ti-3-2.5，两者之间的连接采用"液体界面扩散"(LID)钎焊技术，利用Ni-Ti共晶温度低的特点来减少型板的热暴露。Ti-3-2.5的成形性好、强度低，也用在液压管道中。
　　原计划是用Ti-6-22-22全盘代替变形的Ti-6-4ELI，但由于它可生产性的限制，对强度与耐久性是关键性能要求的部位而言，应用部位减少。但在飞机用钛合金中它仍是重要材料，它在强度与损伤容限上有良好的平衡。
　　Ti-10-2-3应用限制在阻拦钩连接结构上的3个锻件，选用该合金主要是因为结构空间上的限制，如用不锈钢会增加零件的重量。


中国钛锆铪协会
2003-06-17
http://www.titan-china.com/detail.php?id=1579

详细示意图见55楼
中国钛锆铪协会从哪里搞来这些资料的？
今天王教授很火啊，希望这样的专家学者一直能火下去，好于演艺明星和作秀专家太多了
机身的很大一部分为焊接件，前后梁结构是由腹板加强的Ti-6-4型板与框架经电子束焊接而成，包含3556厘米长的周向及纵向焊缝，是航空航天工业的最复杂的结构焊接之一。

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这个是否就是王华明视频后面所说的那个超级复杂的大型结构件，而且还提到了已经装机使用，还装了好多架。。。

沈飞和601把宝全压在王华明身上了，结果表明，王果然不负众望啊。


在美国F-22先进战斗机上大约有54个精铸件，大多是关键性强度高的铸件。最著名的是所谓前、后"体侧"(Side-of-body)、铸件，即机翼与机身的接头件，这是飞机上最大的铸件，经切削加工且分别重87和58公斤


===王华明的激光成型机身机翼前、中、后整体成型接头件？


在美国F-22先进战斗机上大约有54个精铸件，大多是关键性强度高的铸件。最著名的是所谓前、后"体侧"(Side-of-body)、铸件，即机翼与机身的接头件，这是飞机上最大的铸件，经切削加工且分别重87和58公斤


===王华明的激光成型机身机翼前、中、后整体成型接头件？


F-22上的锻压器中大约2/3为Ti-6-4ELI，最大的锻件是中、后机身隔框，其中4个中机身隔框是目前最大锻件的代表，5个后机身框架锻件是分段组成的，由32上中央的H形框与两个T形框组成。
==========墙上挂的是王华明的激光成型一体化后机身隔框？


F-22上的锻压器中大约2/3为Ti-6-4ELI，最大的锻件是中、后机身隔框，其中4个中机身隔框是目前最大锻件的代表，5个后机身框架锻件是分段组成的，由32上中央的H形框与两个T形框组成。
==========墙上挂的是王华明的激光成型一体化后机身隔框？
F-22机身的很大一部分为焊接件，前后梁结构是由腹板加强的Ti-6-4型板与框架经电子束焊接而成，包含3556厘米长的周向及纵向焊缝，是航空航天工业的最复杂的结构焊接之一

===王华明的激光成型主承力大梁？
hswz 发表于 2012-11-12 16:16
在美国F-22先进战斗机上大约有54个精铸件，大多是关键性强度高的铸件。最著名的是所谓前、后"体侧"(Side-of ...

王华明说的是F22同样的部件是采用分段铸造再焊接，而不是整体铸造。还说了，就这个部位用铝合金、钢等材料，有人能做出来么？更不用说钛（合金）

===看了看图，如果确实是图示类似这个部件，确实整体铸造，模锻都不行，只能焊接成一体
文科小白问下，王教授提倡激光增量铸造的工业化推广，这会不会和我们先前搞得那些油压机、水压机冲突，会不会导致后者被淘汰？
why208287 发表于 2012-11-12 16:43
文科小白问下，王教授提倡激光增量铸造的工业化推广，这会不会和我们先前搞得那些油压机、水压机冲突，会不 ...
不会，锻造有锻造的优势，比如说结构不太复杂、非昂贵金属、非难加工金属，还是用大型水压机效果好，比如说航妈的飞行甲板。
油压机、水压机还有其他的用途吧，不会被淘汰的。
slnsln1982 发表于 2012-11-12 15:49
机身的很大一部分为焊接件，前后梁结构是由腹板加强的Ti-6-4型板与框架经电子束焊接而成，包含3556厘米长的 ...
目测最先试应用的是飞豹A吧。。。
cryaciccl 发表于 2012-11-12 16:50
目测最先试应用的是飞豹A吧。。。
关键词 沈飞 新型飞机

多的不再多说。
王教授在CD火了！来自: Android客户端
挤压机是否会被淘汰

why208287 发表于 2012-11-12 16:43
文科小白问下，王教授提倡激光增量铸造的工业化推广，这会不会和我们先前搞得那些油压机、水压机冲突，会不 ...


不冲突
他这技术也是烧钱大户 惰性气体保护 金属粉末 激光器
大型锻压再机加工的复杂部件材料利用率很低 相比激光成型价格才昂贵
但是对于不复杂的部件 用激光成型技术去做纯粹是浪费
不过部件大到一定程度 现在的大压机也不一定能做 也只能激光成型
why208287 发表于 2012-11-12 16:43
文科小白问下，王教授提倡激光增量铸造的工业化推广，这会不会和我们先前搞得那些油压机、水压机冲突，会不 ...


不冲突
他这技术也是烧钱大户 惰性气体保护 金属粉末 激光器
大型锻压再机加工的复杂部件材料利用率很低 相比激光成型价格才昂贵
但是对于不复杂的部件 用激光成型技术去做纯粹是浪费
不过部件大到一定程度 现在的大压机也不一定能做 也只能激光成型
cryaciccl 发表于 2012-11-12 16:50
目测最先试应用的是飞豹A吧。。。
教授是说了飞豹，还有陈一坚总师……
不明觉厉！！！！！！！！！！
有了这些，我们的材料方面就又上了一个台阶了
whxkkk 发表于 2012-11-12 17:44
教授是说了飞豹，还有陈一坚总师……
确实是从此处“目测”的～
问你一下lz，F22的资料怎么那么详细，难道。。。
关键在于能量密度和产品尺寸啊，以前小尺寸和一般材料的激光成型也有。
俺是小马甲 发表于 2012-11-12 17:11
不冲突
他这技术也是烧钱大户 惰性气体保护 金属粉末 激光器
大型锻压再机加工的复杂部件材料利用率很 ...
激光增材制造从某种意义上就是铸造和焊接的一种工艺集合。

如果分段铸造再激光焊接可能成本更低， 制造效率更高
这种基础的东西才是好东西啊，一下就整个提高了水平刚刚的。
王教授v5
  这裤衩
亮瞎了，焊接工艺很牛啊，小白只知道手把焊，氩弧焊，CO2保护焊。什么立柱焊，激光焊，离子焊等只在书上见过。
PS：王教授真猛！
我只想问问 F22的数据哪里来的 公开的渠道有么 在哪里能找到 观海同志辛苦了
phenixw 发表于 2012-11-12 19:01
激光增材制造从某种意义上就是铸造和焊接的一种工艺集合。

如果分段铸造再激光焊接可能成本更低， 制造 ...
根本不是好吧
f22框架就是铸造后焊接
铸造部件的性能比不上锻造 激光焊接也比不上激光增材制造
激光增材制造按他说的甚至可以控制晶体成型 不是一个层面的加工技术
俺是小马甲 发表于 2012-11-12 20:56
根本不是好吧
f22框架就是铸造后焊接
铸造部件的性能比不上锻造 激光焊接也比不上激光增材制造
分割后的小的铸件是可以锻造的。

从微观角度来说激光增材制造和激光焊接没有本质区别。
都是通过高能激光将微区材料熔化，融合（这里面有再凝固，显微组织结晶和生长过程）。

激光增材制造已完成部件可以视为焊接部件的一端。激光增材制造的送粉（或丝）可以视为一个微小的焊接部件。

配图的视频在哪里？
why208287 发表于 2012-11-12 16:43
文科小白问下，王教授提倡激光增量铸造的工业化推广，这会不会和我们先前搞得那些油压机、水压机冲突，会不 ...
印刷机会否被打印机淘汰？
看了楼主的帖子，我觉得F22是沈飞造的

phenixw 发表于 2012-11-12 21:22
分割后的小的铸件是可以锻造的。

从微观角度来说激光增材制造和激光焊接没有本质区别。


谁告诉你的没有区别
焊接出来的在机械性能上怎么可能和整体制造的一样
激光增材类似于粉末冶金 属于一次性整体成型
phenixw 发表于 2012-11-12 21:22
分割后的小的铸件是可以锻造的。

从微观角度来说激光增材制造和激光焊接没有本质区别。


谁告诉你的没有区别
焊接出来的在机械性能上怎么可能和整体制造的一样
激光增材类似于粉末冶金 属于一次性整体成型
俺是小马甲 发表于 2012-11-12 22:24
谁告诉你的没有区别
焊接出来的在机械性能上怎么可能和整体制造的一样
我说没有本质区别， 不是说没区别。

phenixw 发表于 2012-11-12 22:27
我说没有本质区别， 不是说没区别。
那你还不如说古人造青铜鼎和粉末冶金没有本质区别
锻造 铸造 粉末冶金 激光增材造出的机械部件性能完全不一样 再加上焊接更是大大不同
否则美国人傻掉了 造个框架先分解成简单部件锻造 然后再焊接到一起 要想造出外观一样的东西 直接铸造就行了
phenixw 发表于 2012-11-12 22:27
我说没有本质区别， 不是说没区别。
这个东西跟激光焊接还是不一样的。

这个东西的本质是激光熔覆。可以用来进行修复也可以用来整体成型，激光熔覆修复的效果比激光焊接好多了。当然，整体成型的难度可比修复要难不止一个数量级。


俺是小马甲 发表于 2012-11-12 22:30
那你还不如说古人造青铜鼎和粉末冶金没有本质区别
锻造 铸造 粉末冶金 激光增材造出的机械部件性能完全不 ...


你是在和我卖弄材料知识麽？

我已和你解释了。
激光增材制造介于铸造和焊接之间， 和粉末冶金的差别较大。其本质和堆焊很类似。
通常粉末冶金是通过瞬时液相， 或扩散连接（只有部分材质熔化）。激光增材制造所用的粉末或丝一般要全熔化， 所以说类似铸造和焊接。
你说的材料性能，如果我们取激光增材制造已完成部分（也即可以视为焊接部件的一端）来测量性能， 其性能不会有太大差别。



俺是小马甲 发表于 2012-11-12 22:30
那你还不如说古人造青铜鼎和粉末冶金没有本质区别
锻造 铸造 粉末冶金 激光增材造出的机械部件性能完全不 ...


你是在和我卖弄材料知识麽？

我已和你解释了。
激光增材制造介于铸造和焊接之间， 和粉末冶金的差别较大。其本质和堆焊很类似。
通常粉末冶金是通过瞬时液相， 或扩散连接（只有部分材质熔化）。激光增材制造所用的粉末或丝一般要全熔化， 所以说类似铸造和焊接。
你说的材料性能，如果我们取激光增材制造已完成部分（也即可以视为焊接部件的一端）来测量性能， 其性能不会有太大差别。


slnsln1982 发表于 2012-11-12 22:42
这个东西跟激光焊接还是不一样的。

这个东西的本质是激光熔覆。可以用来进行修复也可以用来整体成型， ...
我不否认这个难度很大。 而且我认为这个难度极大。由于激光熔覆加热速度很快， 冷却速度也很快， 稍微控制不好就会出现热裂纹， 所以说王教授的这个成果确实很重大。没有很深的研究， 是不会取得这样的成果的
phenixw 发表于 2012-11-12 21:22
分割后的小的铸件是可以锻造的。

从微观角度来说激光增材制造和激光焊接没有本质区别。
把兩個固件焊在一起總會有接縫，而一體成形不會有，這樣強度就會差很多。

这个图以前就出来过，当时就看着觉得对不上中国任何一型战斗机的形状，现在回头看这不就是粽子的么？
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