激光技术助力我国航空航天高速发展

2015/6/9 14:36:19来源：网络点击数：448次

随着“天宫一号”的发射，标志着我国的航天技术再上一个新台阶，而激光技术作为当今世界范围内较先进的制造加工技术之一，它在航空航天领域内的应用，对于我国航空航天工业的迅速发展起着重要的推动作用。

不管是 “天宫一号”目标飞行器，还是之前的“神舟七号”目前市场飞船、“嫦娥奔月”计划、“大飞机”计划、载人航天工程等，都广泛应用了激光技术。　

以下将介绍航空航天工业中几种激光加工技术的应用情况：

（一）激光焊接技术：　　

这是激光在航空航天领域应用的较广泛的技术，因为激光焊接相对于电子束、等离子束和传统焊接方法有自己独特的优势：　　

⑴.能量密度高。高功率激光束经聚焦后，焦斑直径很小，因此功率密度很高，可达105～108W/cm2，比电弧焊(5×102～104W/cm2)要高出几个数量级，能焊接高硬度、高脆性及高熔点、高度度的材料。　　

⑵.热影响区和变形区都很小。激光焊接加热及冷却速度较高，其结晶速度比一般熔焊的高几十倍，热影响区很小，材料变形小，无需后续工序处理。　　

⑶.焊接不同材料的组合。可对高熔点、高热导率、物理性质差异非常大的异种或同种金属材料进行焊接。　　

⑷.激光焊接系统具有高的柔性。与CAD/CAM或机器人联合组成的焊接系统可形成多功能的激光加工系统，焊接速度快，功效高，易于实现自动化。　　

在20世纪70年代之前，由于没有高功率连续激光器件，因此研究的要点是小型准确零件的点焊，或者由单个焊点搭接而成的缝焊。而时至今日，随着激光器功率的提高，现在焊接十几毫米厚的钢板也比较容易。　

另外，激光焊接由于热影响小、密封性好、适合在真空等特殊环境下加工，因此在航天航空器件中得到广泛应用。　

目前激光焊接较新的应用成果是，用激光焊接技术取代传统的铆钉进行铝合金飞机机身的制造从而减轻飞机机身重量近20%，提高度度近20%，如今德国宇航公司MBB、空中客车公司都应用了此项技术。

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