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特种加工技术发展现状与展望(下)
来源：中华塔器网  |  日期： 2007-7-10
       国外真空电子束物理气相沉积技术，已用于航空发动机涡轮叶片高温防腐隔热陶瓷涂层，提高了涂层的抗热冲击性能及寿命。电子束刻蚀、电子束辐照固化树脂基复合材料技术正处于研究阶段。

       电子束加工技术今后应积极拓展专业领域，紧密跟踪国际先进技术的发展，针对需求，重点开展电子束物理气相沉积关键技术研究、主承力结构件电子束焊接研究、电子束辐照固化技术研究、电子束焊机关键技术研究等。

3 离子束及等离子体加工技术

     表面功能涂层具有高硬度、耐磨、抗蚀功能，可显著提高零件的寿命，在工业上具有广泛用途。

       美国及欧洲国家目前多数用微波ECR等离子体源来制备各种功能涂层。等离子体热喷涂技术已经进入工程化应用，已广泛应用在航空、航天、船舶等领域的产品关键零部件耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护层等方面。

       等离子焊接已成功应用于18mm铝合金的储箱焊接。配有机器人和焊缝跟踪系统的等离子体焊在空间复杂焊缝的焊接也已实用化。微束等离子体焊在精密零部件的焊接中应用广泛。我国等离子体喷涂已应用于武器装备的研制，主要用于耐磨涂层、封严涂层、热障涂层和高温防护涂层等。

       真空等离子体喷涂技术和全方位离子注入技术已开始研究，与国外尚有较大差距。等离子体焊接在生产中虽有应用，但焊接质量不稳定。

离子束及等离子体加工技术今后应结合已取得的成果，针对需求，重点开展热障涂层及离子注入表面改性的新技术研究，同时，在已取得初步成果的基础上，进一步开展等离子体焊接技术研究。

4 电加工技术

       国外电解加工应用较广，除叶片和整体叶轮外已扩大到机匣、盘环零件和深小孔加工，用电解加工可加工出高精度金属反射镜面。目前电解加工机床最大容量已达到5万安培，并已实现CNC控制和多参数自适应控制。电火花加工气膜孔采用多通道、纳秒级超高频脉冲电源和多电极同时加工的专用设备，加工效率2～3秒/孔，表面粗糙度Ra0.4μm，通用高档电火花成型及线切割已能提供微米级加工精度，可加工3μm的微细轴和5μm的孔。精密脉冲电解技术已达10μm左右。电解与电火花复合加工，电解磨削、电火花磨削已用于生产。

根据上述现状，今后特种加工技术的发展方向应是：

(1)不断改进、提高高能束源品质，并向大功率、高可靠性方向发展。
(2)高能束流加工设备向多功能、精密化和智能化方向发展，力求达到标准化、系列化和模块化的目的。扩大应用范围，向复合加工方向发展。
(3)不断推进高能束流加工新技术、新工艺、新设备的工程化和产业化工作。

为实现以上发展目标，必须开展下列加工工艺的技术研究：

(1)激光加工技术

无再铸层、无微裂纹涡轮叶片气膜孔激光高效加工技术研究；
铝合金、超强钢、钛合金、异种材料构件以及大型空间曲面零件的激光焊接工艺研究；
三维激光切割工艺规范及表面质量控制技术和在线测量控制技术研究；
提高高温合金、铝合金等重要部件抗疲劳性能的激光冲击技术研究；
激光快速成型技术研究；
大功率激光熔覆陶瓷涂层的工艺以及涂层组织结构和性能的研究。

(2)电子束加工技术

150kV、15kW高压电子枪及高压电源的技术研究；
电子束物理气相沉积技术的研究；
大厚度变截面钛合金的电子束焊接技术研究及质量评定；
典型复合材料飞机构件的电子束固化工艺研究及其工程化研究；
多功能电子束加工技术研究。

(3)离子束和等离子体加工技术

复杂零件“保形”离子注入与混合沉积技术研究，获得高密度等离子体方法研究；
空间结构焊接工艺参数自适应控制及焊缝自动跟踪系统研究，以及等离子弧焊过程中变形控制技术研究；
等离子喷涂陶瓷热障涂层结构、工艺及工程化研究；
层流湍流自动转换技术及轴向送粉、三维喷涂技术研究；
层流等离子体喷涂系统的研制及其喷涂技术的研究。

(4)电加工技术

高品质深小孔电液束加工技术研究；
高效、优质照相电解加工群孔技术研究；
多轴、多通道电火花加工群孔、异形孔技术研究；
大容量(5000A及以上)精密电解加工技术研究；
电解—电火花复合加工技术研究。

研究上述技术的关键在于：提高高能束流的品质；开展特种加工过程的自动控制及计算机建模、仿真技术的研究；新材料加工特性研究；特种加工设备的研究等。
 
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