超快激光“智造”航空航天發(fā)動機(jī)葉片

日前，記者在中國科學(xué)院召開的新聞發(fā)布會上獲悉，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所開發(fā)出國內(nèi)最高單脈沖能量的26瓦工業(yè)級飛秒光纖激光器，研制出系列化超快激光極端制造裝備，實現(xiàn)了航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”突破，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

航空發(fā)動機(jī)（資料圖）

在航空領(lǐng)域，航空發(fā)動機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，其制造水平代表著一個國家的科技、工業(yè)和國防實力。

當(dāng)前，我國已啟動實施航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項，力爭突破“兩機(jī)”關(guān)鍵核心技術(shù)，推動“兩機(jī)”產(chǎn)品研制。然而，現(xiàn)有加工手段容易導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)關(guān)重件出現(xiàn)各種制造缺陷，嚴(yán)重影響了新一代航空發(fā)動機(jī)的研制和生產(chǎn)。在航天領(lǐng)域，衛(wèi)星電推進(jìn)器等關(guān)重件存在微米級加工精度、高表面質(zhì)量、大幅曲面薄壁結(jié)構(gòu)等極端制造瓶頸，極大影響了航天飛行器的性能、壽命及可靠性。

中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所瞄準(zhǔn)航空、航天等戰(zhàn)略領(lǐng)域?qū)O端精密制造裝備的重大需求，在中國科學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化重點專項（弘光專項）項目“航空航天發(fā)動機(jī)極端精細(xì)制造裝備”等的支持下，在國際上率先突破了小空腔（0.5毫米）葉片對壁無損傷微孔加工的世界技術(shù)難題，在國內(nèi)率先攻克了高精度、三維可編程、異型微結(jié)構(gòu)掃描成形技術(shù)，實現(xiàn)了超高精度（±2微米）及異型氣膜孔的高品質(zhì)加工，為新型航空發(fā)動機(jī)葉片的研制提供了重要的技術(shù)支撐。

航空發(fā)動機(jī)。（資料圖）

在弘光專項項目支持下，西安中科微精光子制造科技有限公司實現(xiàn)了系列化超快激光極端制造裝備的產(chǎn)業(yè)化。截至目前，已建成1條核心部件及3條極端精細(xì)制造裝備的中試生產(chǎn)線，相關(guān)產(chǎn)品已在中國航發(fā)商發(fā)、中國航發(fā)西航、中國航發(fā)黎明、貴陽?精鑄、中國航發(fā)航材院等20余家航空航天領(lǐng)域優(yōu)勢單位得到應(yīng)用，為我國航空航天發(fā)動機(jī)關(guān)重件加工提供了新的加工手段和裝備，有力地推動了我國航空航天發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

系列化超快激光極端制造設(shè)備，可滿足各領(lǐng)域?qū)Τ?xì)冷加工的制造需求。

針對航空領(lǐng)域，在國內(nèi)率先利用超快激光極端制造技術(shù)攻克了新型超高溫單晶材料和高精度復(fù)雜微結(jié)構(gòu)制造難題，實現(xiàn)了對高壓渦輪葉片氣膜孔的“超精細(xì)冷加工”，解決了現(xiàn)有電火花、長脈沖激光加工工藝存在重鑄層、微裂紋、再結(jié)晶等缺陷的問題，完成了國產(chǎn)發(fā)動機(jī)多型號、多批次高壓渦輪單晶葉片的氣膜孔加工及驗證，為國產(chǎn)大飛機(jī)發(fā)動機(jī)換上“中國心”打下堅實基礎(chǔ)。

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