飞机钛合金结构损伤的应急修理技术.pdf

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1、第24卷第3期机电产品开笈与剀新VoI．24．No．3呈Q!!釜曼旦旦!!塑!!竺!!!苎!!!!!!!!!!型竺!!!!!!!苎!!竺!璺!坐竺型!!竺竺型：!呈旦!!文章编号：1002—6673(2011)03—055-03飞机钛合金结构损伤的应急修理技术郑立胜。孙锋山(空军第一航空学院。河南信阳464000)摘要：分析了飞机钛合金结构应急修理技术的研究现状。并针对飞机钛舍金结构原位修理的需要。介绍了激光快速修复、热铆接修复和，最焊修复等几种典型修理技术．并指出了存在的问题。关键词：钛合金结构；应急修理；快速修复中图分类号：V

2、25文献标识码：Adoi：10．3969，j．is8n．1002—6673．2011．03．021JuryRepai腭Technolo留蚰AircmnTitaIli啪AUoySt加ct盯eDamagezHENGn—sIIe鸭。sUNFen矿Sllan(TheAeronaudcalImdtIlteofdlcChillc陀PLAAirForce，xinymgHen肌464000，Clli】Ⅺ)Ahitr嘁：ThecIlr她ntsc童cIlsofmejuryr印“体忙cllrlologyaboutaircrafinmumaIloyBtm

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4、oys臼nlctIlre；jmyr叩ai巧；砷idr叩air0引言钛合金是飞机结构中广泛采用的一种新型材料。主要用于飞机关键承力框、壁板、蒙皮以及钛合金紧固件(钛合金铆钉、拉铆钉、螺栓)等。作为飞机结构的主要承载件。钛合金结构在飞行中承受着苛刻的交变应力和热疲劳载荷。其对缺口、划伤以及其它表面缺陷的敏感性高．在作战中也极易被燃烧弹和红外制导的各种敌方武器攻击。导致裂纹、破孔等损伤经常发生。由于钛合金结构硬度高、强度大，难切割、不易加工，如果采用传统的冷铆接、螺接和室温胶接等常规修理手段进行修复，不仅效率十分低下，且修复后的强度等机

5、械性能低，无法满足损伤钛合金结构修复的性能要求。本文针对飞机钛合金结构修复所存在的问题。介绍几种有效的钛合金结构损伤应急修理技术。1激光快速修复技术激光快速修复技术是指利用现代激光技术对损伤飞机构件进行快速修复处理的一类技术。它主要包括激光快速焊接、激光快速切割和激光快速再制造三个方面的收稿日期：2011—03一04作者简介：郑立胜(1976一)。男。河南信阳人，讲师。工学硕士。研究方向：飞机结构修理。内容。1．1激光快速切割技术激光快速切割技术主要用于解决飞机钛合金结构在应急条件下难以快速切割加工的技术难题。激光切割是利用经过聚

6、焦的高功率激光束照射被加工物体表面．并辅助同轴喷射具有一定压力的保护气体(可以是氩气、氮气等)。光束的能量被材料吸收。使材料熔化甚至汽化，随着光束与工件的相对移动，最终在工件上形成割缝的切割方法。飞机钛合金等结构件的损伤如破孔、烧伤、不规则撕裂等均需要经切割修整后才能进行修理。用传统切割法不仅时间长，效果差。有时甚至根本无法切割。而激光切割技术具有切割范围广、速度高、切缝窄、热影响区小、设备简单、操作可自动化等优点．非常适合于飞机受损钛合金、超高强度钢等构件的切割和整型，在机械制造、航空航天、军工等多个领域都得到了广泛的应用。经广

7、泛使用证明。采用激光切割后的加工效率一般能提高10倍以上。且切缝质量好．能很好地满足应急条件下的钛合金结构快速修理需要。1．2激光焊接技术钛合金结构损伤的主要传统修复方法为氩弧焊焊接。但是，氩弧焊焊接时对基体材料的热影响区较大。易生成过热组织和形成脆性的析出相，降低接头强度。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源进行焊接的一种高效精密的焊接方法。作为一种新型的焊接工55艺激光焊接H前焊缝戚形好．焊件尘孵小搬作简单目生产效卑岛等优点．mlⅡ埠接能量姘崖高．特别适坩t高熔点高反射串的钍台台站掏蚪接幢复。巾于激光焊接其有r证舯适用性耪

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