第154章 线性摩擦技术（1 / 2）

第154章 线性摩擦技术

2016-06-22 作者： 鸷鸟皴

第154章 线性摩擦技术

李怡炫带着爱德华一行来到火焰筒生产车间，在一台大型加工中心旁边的地面上摆放着几个钢制料胚，李怡炫指着几个料胚说道：“你看看这个怎么样？”

爱德华蹲下身子，仔细看着几块钢制的料胚，李怡炫再一旁解释道：“你现在看到是DG200火焰筒的料胚，料胚材料用的是我们新研制的氮化镍合金钢，相比传统的高温钢制合金，这种氮化镍合金钢耐高温性能更好，单位重量轻了三分之一，而且它内部的晶像组织排列更加的紧凑和均匀，用它制造的火焰筒在强度、钢度和寿命上要强出许多。”

听完李怡炫的讲述，爱德华用双手试了试料胚的重量，没有想象的那么重，双手居然能把这个看起来非常笨重的钢料给提了起来，虽然很吃力，但足以说明，这块火焰筒钢料的确要比传统的钢料轻上许多。

加工中心旁边站着一位四十多岁的香港工人，他正通过窗口观察着里面的加工件，李怡炫的到来对他似乎没有丝毫的影响，正专心致志的做他的工作。

爱德华放下料胚，来到观察窗前，看到里面正在加工中的火焰筒。

只看两眼，爱德华就知道，这是一台粗加工中心，刚才看到的几个火焰筒的毛坯件就是这台机床加工出来的。

零件粗加工，切削量大，走刀块，受力也大，经常加工粗加工的数控机床一般都是结实的，精度不是很高，价格相对便宜的数控机床，火焰筒经过粗加工后，就会拿到精密度更高的机床上进行半精加工，最后再由超精密机床完成最后的加工。

别看只是粗加工，但它且是火焰筒加工中最重要的一环，如果粗料没有加工好，后面的加工就无法进行，整个火焰筒都要面临报废。

在粗加工区看了一会儿，李怡炫又把爱德华带到最后的精加工区，地上的料盘车上摆放着几个已经加工好的火焰筒成品件。

火焰筒，就像一个大圆筒，一个薄薄的大圆筒，每加工一次，薄壁会变薄一次，到了最后的精加工时，火焰筒的壁厚只有0.8毫米以内，成为一个圆圆的大圆筒。

整体式火焰筒的加工难度就在这里，由于壁厚不到1毫米，薄薄的一个大圆筒，说得稍微夸张一点，稍微用力按一下，零件就会发生变形。况且整体式火焰筒在设计上要求也很高，不允许存在一丝一毫的变形，这台DG200涡扇发动机的火焰筒，圆度误差要求还不到1丝，对基准A的跳动不能超过2.5丝，此外，火焰筒上面还有很多非常精密的气模冷却槽和油路冷却槽……加工难度有多大可想而知！

可爱德华看到的火焰筒成品且是一个个半圆，“你不是说带我看最新的整体式火焰筒吗，怎么我看到的还是传统的分段式火焰筒？”

李怡炫微微一笑，“别着急，我现在带你到下一个工作区。”

来到最后的组装成品区，爱德华看到装配区的工人正在把两块加工好的半圆火焰筒组合在一起，然后一台焊机给焊起来。

“李，如果你说的新技术指的是这个，就没有什么好说的了。”

“你着什么急啊，”李怡炫拉住爱德华的手，来到焊机前，“看仔细了，这是什么焊机。”说完，李怡炫就站了一边。

“还有什么，不过就是普通的焊机嘛，咦……”爱德华还没说上两句，就发现了不正常。

他发现这台焊机在焊接时，居然没有发出任何的火焰，焊接后的壁板也没有出现任何的高温迹象，爱德华用手摸了摸，发现一点都不烫手，焊缝处只有一点点的温热……

“线性摩擦式焊接！”爱德华终于惊讶的叫了起来。

什么是线性摩擦式焊接呢？简单的来说，就是是将一件工件夹持于往复运动机构中（称为往复运动工件），另一件夹持于尾座夹具中（称为移动工件），焊接过程中通过一定的摩擦压力使两工件紧密接触。同时，往复运动工件以一定的频率和振幅做线性往复运动，使其与移动工件摩擦产热，随着界面温度的升高，界面处产生塑化金属层，并且挤出飞边，达到稳定状态后，摩擦停止，继续施加顶锻力，在力和温度的共同作用下界面处发生原子扩散和再结晶，从而形成接头。

这么说大家可能都听不懂，那么说得才通俗一点，F119发动机上的整体叶盘听说过吧，他就是用线性摩擦焊接技术，把叶片和叶盘给焊接一起，让叶盘和叶片成为一个整体的技术。

线性摩擦焊接技术的优点是，相比于传统的固相焊接技术，焊前、焊后的辅助清理工作较少，而且焊接过程中无烟尘、飞溅、辐射，不需要添加保护气体和焊料，焊接接头不存在传统熔焊过程的疏松、夹杂、气孔、裂纹等缺陷，焊接接头质量高，并且可进行异种材料的焊接，尤其适用于高温合金和钛合金等贵金属的连接，焊接过程可完全机械化并能实现自动控制，可大大减少贵重金属的浪费。

以前的叶片和叶盘安装方法是，将叶片先装在叶盘中的榫槽中，再用自紧螺母固定。这种方法的最大缺点就是：发动机叶片上使用很多螺母，导致发动机的重量会很大，而且螺母也会出现松动，从而会导致叶片脱落的危险事故。

而采用了线性摩擦焊接，让叶片和叶盘变成一个整体，就不再需要螺母，大大减轻了发动机的重量，叶片也不容易断裂，大大增加发动机可靠性和安全性。

说起来线性摩擦焊接，也不是了不得的高新技术，早在1929年德国的Richter和1959年苏联的Vill分别提出了线性摩擦焊的概念，1969年英国就发明出了世界首台线性摩擦焊机，还并且出版了一项专利主要描述了焊接低碳钢的线性往复机构，到了80年代线性摩擦焊技术才真正地被航空界接受，经过40多年的发展，线性摩擦焊已成为钛合金整体叶盘制造中一项比较理想的工艺。

到了二十一世纪，线性摩擦焊接技术有了更进一步的发展，不但用于钛合金整体叶片盘，连低压压气机、高压压气机、高、低压涡轮也都采用了线性摩擦技术，采用线性摩擦技术的整体式火焰筒解决方案，也是线性摩擦技术的应用成果之一。

线性摩擦技术要到八十年代的中期，美国的F110涡扇发动机的成功，才会被世人接受。而在如今的77年，人们对线性摩擦的应用还停留在传统的造船工业中，还没有开始在航空工业中使用。

像美国的俄亥俄核潜艇、洛杉矶核潜艇和十万吨级核动力航母的建造，就大量应用了线性摩擦技术。还有苏联的台风和奥斯卡核潜艇的建造，也是大量采用了该技术。

现在李怡炫在航空发动机的制造上，居然采用了以前从来都没有人用过的线性摩擦技术，看到这一切的爱德华被惊的不行不行的。

“上帝！你居然用线性摩擦制造涡扇发动机，你……你居然用它来制造火焰筒，这……这简直是太不可思议了！”

“没想到我会用这种方法来制造火焰筒吧！”

看到爱德华傻了似得只顾点头，李怡炫笑了，心道：现在你惊什么惊，等你以后看到美国的F110涡扇发动机的时候，你还不跳起来？我这还算好的了，为了不让DG200发动机在这个时代太过逆天，很多更加先进的线性摩擦技术都不敢使用。

等到了85年，F110的横空出世，上面大量的各种先进复杂的线性摩擦技术的运用，还不把你惊的飞起！

线性摩擦工艺的使用上，F110都还不算上是最变态的，等你看到F119发动机的时候，你才知道什么才是真正的变态。要知道F119发动机可是20世纪90年代的技术啊！与它的前辈F110和F100，在时间间隔上只有区区的十年！