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国产航空发动机突破技术封锁 超级轴承疲劳寿命大增

来源:http://www.hgfx0088.com编辑:漫展网_互联网资讯_科技资讯 人气: 发布时间:2019-06-15
摘要:近日, 据国内媒体报道,山东某机电科技有限公司与中国工程院院士赵振业共同合作研发,通过采用该公司豪克能技术加工最新研发的国产航空发动机轴承,经技术检测证明其疲劳寿命达到了德国FAG航空轴承的22倍。FAG隶属德国舍佛勒集团,为世界航空发动机轴承的顶

  近日, 据国内媒体报道,山东某机电科技有限公司与中国工程院院士赵振业共同合作研发,通过采用该公司豪克能技术加工最新研发的国产航空发动机轴承,经技术检测证明其疲劳寿命达到了德国FAG航空轴承的22倍。FAG隶属德国舍佛勒集团,为世界航空发动机轴承的顶级制造商。该项报道立即引起了军事观察家的强烈兴趣。豪克能技术是一种什么技术?它是不是真的有这么神奇的功效呢?能否应用于其它的国防科技领域呢?本文根据国内外公开资料对所谓的豪克能技术做一浅析。从公开资料分析推断,豪克能实际上是一种超声表面强化技术,它将超声波振动引入到表面强化工艺中,实现了超声加工技术和传统表面强化技术的优势互补,大幅提高了表面加工的生产效率。超声表面强化技术在国际上也是一种新技术。

  据国外资料称,法国于1996年开始超声喷丸技术的研究,1999年首次展示了超声波喷丸强化设备,并于同年在该国的航空航天及原子能工业得到应用,但该技术对我国技术封锁。该公司称,豪克能技术将金属工件的表面粗糙度比传统的车削、铣削等金切加工方式提高了3个技术等级,可达Ra0.2以下,外表面可达光面;同时工件表面显微硬度提高20%以上;已看不见工件的表面刀纹、应力集中等缺陷;工件的耐腐蚀性提高40%以上,耐磨性提高50%以上。该公司称,豪克能技术及设备已广泛的应用于航空航天的许多领域,比如国家航天探月工程,卫星制造,飞机、发动机关键部件制造等。

  航空发动机上焊接构件的残余应力控制是非常严格的,在业内有不能让飞机带应力上天的说法。沈阳某航空发动机公司经过十几个月的各项性能试验证明:豪克能消除焊接应力设备完全达到对航空发动机焊接构件消除残余应力的要求,并可以应用到发动机的生产和维修中。某型涡扇发动机机匣经豪克能技术加工后,不仅提高了该工件的表面粗糙度,减小了应力集中点,而且重点是消除了关键部位的拉应力并预置几百兆帕的压应力,使其疲劳寿命大大延长,满足了长寿命使用的要求。公民道德建设的核心在对潜艇、舰船的维修中,公民道德建设的核心往往被焊修部位也是承受疲劳载荷、海水腐蚀等最严重的部位。如果这些部位在焊修后不进行有效地消除残余应力,该部位会很快的继续发生同样的损伤,甚至维修周期会变得更短。采用豪克能技术消除应力处理也可大大减少焊接变形和焊后开裂现象。

  例如,某核潜艇维修中采用了该技术,经豪克能消除应力处理后其残余应力已被彻底消除(残余应力的消除率在99%以上),且基本上都变成理想的压应力。某登陆舰在返厂中修海试中曾出现焊修部位发生多处焊缝开裂而无法交船的情况,采用豪克能消除焊接应力设备后,再次海试未发现一处裂纹并顺利交船,军方用户在使用后亦称赞该船厂的维修质量。钛合金因其优良的性能已被航空、航天、船舶、兵器等领域大量采用,但钛合金的应力消除一直是个老大难问题。豪克能消除焊接应力设备已在我国钛合金焊接件上的应用近年来得到了比较广泛的推广。公民道德建设的核心经实验证明,钛合金接头疲劳极限提高64.5%,疲劳寿命提高13.5倍;焊接残余应力降低了85%。

  南京某电子研究所生产的预警机雷达,在其生产和维修过程中都采用了豪克能消除应力设备,大大方便了对大型机载雷达进行异地焊修后就地现场消除应力处理。重庆某军工厂生产的军用大马力三轮越野摩托车由于要求在恶劣的地面环境下长距离无故障运行,按现有生产方法生产的车架已无法满足军方要求,在不增加材料强度等级和用材厚度的情况下,通过采用豪克能消除应力设备对车架的重要焊缝进行处理后,疲劳性能即获得大幅度提高,顺利达到验收要求。焊接结构式的弹药筒和弹壳常常因在其焊缝处产生裂纹而报废,而在弹药筒和弹壳焊接完毕后,只用豪克能消除应力设备对焊缝处理一遍,就不会再产生开裂现象。

  再回到文章篇首介绍的航空轴承上来。据有关资料称,与人们想象的不同,毫克能技术不是通过强化轴承的滚珠来提高轴承的疲劳寿命,而是通过对容纳轴承滚珠的内外滚道进行超声波振动强化来提高轴承寿命。目前提高轴承滚道强度的技术大多采用热处理的方法,例如用物理气相沉积方法,在套圈零件上形成一种类金刚石薄膜,或者将干燥后的轴承套圈放入氮化炉中进行淬回火来提高硬度。这些用于提高航空发动机轴承强度的常规方法往往生产过程复杂,使用成本较高,公民道德建设的核心提高幅度有限。而豪克能超声波强化技术不仅能够使滚道表面各处强化十分均匀,避免了因强化不均而产生的种种问题,而且更重要的是航空轴承疲劳寿命可以提高10倍至100倍,让人为之惊叹。

  我国航空金属材料知名专家赵振业院士已将豪克能技术纳入航空构件的抗疲劳制造中,大量的试验证明,豪克能是目前为止最先进的金属表面改性及强化技术,将提高构件表面光洁度与金属表面改性有机的结合在一起,大幅延长了航空构件的疲劳寿命。总而言之,豪克能技术已在军品领域已得到越来越广泛的应用,解决了许多以前极其棘手的金属表面处理难题。(作者署名:小鹰说科技)

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