金属激光切割加工航空铝材料的工艺解析

时间:2018-12-28 10:19 来源:铁板钣金件 作者:剪板折弯焊接
  激光设备在当前的应用已经非常普遍,尤其是金属激光切割机,在各种金属材料的加工中都具有良好的性能,能够将金属板材精确加工成各种形状。该技术在航空材料中的应用已经吸引了许多航空制造商。
  
  航空机身的转子部件和传动装置是由大型金属坯料制成的。机身还含有部分锻造材料,其中大部分是铝材料制成的。由于锌基铝合金具有良好的静强度和疲劳强度,一般采用7000系列锌基铝合金进行加工。虽然7000系列铝材料适合航空使用,但它们不耐高温。快速加热,如焊接和激光切割,可导致微裂纹。微裂纹降低了材料的疲劳强度。焊接和激光切割是两种热诱导微裂纹加工方法。
  
  质量和工艺控制是必不可少的。任何给加工带来不确定性的过程都必须受到控制或直接排除。过去,激光切割给不同生产批次的质量控制和一致性带来了很大的挑战。
  
青岛激光切割
  在现有的激光切割系统中,这些激光切割在航空应用中的局限性得到了改善,包括疲劳性能和制造工艺一致性的降低。现在,激光系统大大减少了热影响区的(HAZ)尺寸和相应的微裂纹。在激光切割过程中,技术人员可以通过计算机软件对切割参数进行精确的控制和重复。这些技术进步使人们重新思考了激光切割在机身结构生产中的适用性。机身结构主要由7000系列铝材制成。
  
  疲劳断裂通常发生在应力集中的地方,例如零件的边缘、几何形状变化的地方或接头的位置。机身金属薄板零件有多种不同的连接方式,疲劳裂纹大多发生在接头处。如果激光不用于切割接头上的孔,那么激光主要用于切割零件的边缘。对于其他影响,最脆弱的连接位置可以用来说明与接头相比,由激光切割引起的微裂纹不是主要的损伤部分。通过这种方式,我们可以得出结论,如果一个部件有可能在接头处断裂,激光切割技术将不会进一步损害该部件的疲劳特性。
  
  青岛激光切割可以更快地加工一致的零件,比传统的加工效率更高。激光技术有望减少加工时间和生产成本。长期以来,在7000系列铝板的加工中,由于疲劳性能的降低,激光的优势一直无法发挥。最近激光系统的创新导致了对航空用铝激光切割优点的重新评估。初步试验表明了激光技术在机身加工中的潜力。由于过去的经验,未来的机身系统和现有设计不应排除激光在机身系统中的应用。我们应该开诚布公地分析形势,以确定激光技术是否能带来产品效益。