我國突破航空發(fā)動機渦輪葉片超精細(xì)冷加工

近日，中國科學(xué)院召開的新聞發(fā)布會。會上宣布，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所開發(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)動機渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”突破，填補了國內(nèi)空白，達到了國際先進水平。

這無疑是一項重大的突破！在航空領(lǐng)域，航空發(fā)動機一直被譽為“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。而發(fā)動機葉片則是航空發(fā)動機第一關(guān)鍵零件，處于航空發(fā)動機中溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位，它的鑄造工藝直接決定了航空發(fā)動機的性能。

之前，由于我國飛機發(fā)動機制造技術(shù)上與西方發(fā)達國家存在的較大差距，發(fā)動機的渦輪葉片難以承受更高的溫度，導(dǎo)致發(fā)動機的推力嚴(yán)重不足。如今。“冷加工”超快激光極端制造技術(shù)的出現(xiàn)極大地補齊了短板，加強了航天發(fā)動機的性能、壽命及可靠性。

據(jù)該研究所科研人員介紹，使用超快激光微加工技術(shù)在葉片表面打孔，形成的氣膜冷卻孔可以有效解決航空發(fā)動機在超高溫(1700℃)及超高壓等條件下冷卻的問題，并且超快激光微加工技術(shù)還突破了傳統(tǒng)制造方式加工葉片氣膜孔存在重鑄層、微裂紋、再結(jié)晶等缺陷。

說得簡單一點，這種技術(shù)類似于近視患者做過的激光手術(shù)，這樣可以聚焦到比頭發(fā)還細(xì)的空間區(qū)域，這樣在加工時切面整齊、無熱擴散、無微裂紋，也不會對所涉及范圍旁邊的材料造成任何影響，該技術(shù)已經(jīng)成為航空航天、電子等領(lǐng)域超精細(xì)、低損傷的最佳選擇。

值得一提的是，這項技術(shù)突破不單單只能用于高端的航空航天領(lǐng)域，在未來的生活中我們也將見到這項技術(shù)的應(yīng)用，例如汽車發(fā)動機等。據(jù)專家介紹，該技術(shù)部分核心指標(biāo)已經(jīng)與國際先進水平持平，可以為諸多難加工材料與構(gòu)件的超精細(xì)、“冷加工”提供全方位解決方案。