華建民笑道:“直接打印,確實(shí)是難度非常大,而且要形成規(guī)模生產(chǎn),還得有配套產(chǎn)業(yè)鏈。特別是對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋來(lái)說(shuō),比我們航空工業(yè)領(lǐng)域,鈦合金的零部件來(lái)說(shuō),難度更大!”
沈歡感嘆道:“是啊,其實(shí)船用柴油動(dòng)機(jī)缸蓋的制造,采用傳統(tǒng)工藝,也是難度相當(dāng)大,所以我們才承擔(dān)了這個(gè)研究課題,就是要解決傳統(tǒng)工藝存在的問(wèn)題。船用柴油動(dòng)機(jī)缸蓋,有的重達(dá)一噸多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,質(zhì)量要求異常嚴(yán)格,在高溫下,鑄造容易出現(xiàn)裂紋,縮孔,砂眼等鑄造缺陷,并且精度方面也不容易達(dá)到要求!”
華建民道:“確實(shí),不僅僅是船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī),在咱們航空工業(yè)領(lǐng)域,航空發(fā)動(dòng)機(jī)在這方面的要求更高,難度更大。所以我們研發(fā)增材制造技術(shù),能很好的解決一些難題。當(dāng)然了,最重要的是要找到適合的方法,哪些零部件適合增材制造,哪些適合傳統(tǒng)加工工藝。”
沈歡贊道:“華老師說(shuō)得好!確實(shí)鞋合不合腳,要腳才知道。比如說(shuō)我們的船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋,鑄件形狀復(fù)雜,冷卻速度,還有壁厚都是不同的,鑄件在收縮過(guò)程中,就會(huì)因型芯阻礙作用產(chǎn)生收縮應(yīng)力,當(dāng)收縮應(yīng)力大于鑄件抗拉強(qiáng)度,就產(chǎn)生了裂紋。如果采用直接增材制造,這個(gè)問(wèn)題就能有效的避免。只不過(guò)船用柴油機(jī)缸蓋,體積重量大,目前看來(lái)要實(shí)現(xiàn)直接增材制造,難度確實(shí)太大。所以我們目前先采用的兩種結(jié)合的方法,先突破再說(shuō)。同時(shí)我們也想借助于華老師你們的力量,做直接增材制造的預(yù)研。”
作為重生者,沈歡當(dāng)然不會(huì)不知道,現(xiàn)在華建民教授團(tuán)隊(duì),已經(jīng)突破了飛機(jī)鈦合金次承力結(jié)構(gòu)件增材制造技術(shù),采用直接增材制造出來(lái)的鈦合金構(gòu)件,其疲勞、斷裂韌性等主要力學(xué)性能,達(dá)到了鈦合金模鍛件水平。
不僅僅如此,華教授團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了15鈦合金飛機(jī)角盒,4鈦合金飛機(jī)座椅支座及腹鰭接頭等四種飛機(jī)鈦合金三種飛機(jī)上的裝機(jī)。
這是實(shí)際應(yīng)用方面,在理論方面,華建民教授團(tuán)隊(duì),還取得了突破進(jìn)展。華教授團(tuán)隊(duì)提出了大型金屬構(gòu)件激光直接成型過(guò)程中內(nèi)應(yīng)力離散控制新方法,初步突破大型金屬構(gòu)件激光快速成型過(guò)程中零部件變形與開裂的瓶頸難題。
同時(shí)還突破了直接增材制造鈦合金大型構(gòu)件內(nèi)部缺陷與內(nèi)部質(zhì)量控制及其無(wú)損檢測(cè)技術(shù),特別是經(jīng)過(guò)后續(xù)特種處理新工藝,鈦合金構(gòu)件獲得了特種雙態(tài)組織后,綜合力學(xué)性能比傳統(tǒng)工藝加工的提高很大。
華建民呵呵笑道:“沒(méi)問(wèn)題!只要是對(duì)咱們國(guó)家有益的,我們當(dāng)然愿意把它共享出來(lái)。不過(guò)我們現(xiàn)在主要研究和完成的是鈦合金構(gòu)件方面,對(duì)于船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋這一類的非鈦合金大型零部件,能不能適用,還不太好說(shuō)!”
沈歡笑道:“只要華老師您點(diǎn)了這個(gè)頭,我就有辦法。其實(shí)我一直有一個(gè)想法,那就是像咱們船舶工業(yè)領(lǐng)域,能應(yīng)用增材制造技術(shù)的,基本上都是比較大的零部件,我也查閱過(guò)國(guó)外的一些增材制造研究文獻(xiàn),我認(rèn)為在船舶工業(yè)領(lǐng)域,或者說(shuō)航空工業(yè)領(lǐng)域,都是可以研究一下送絲覆熔增材制造技術(shù)的。”
作為一個(gè)重生者,沈歡不可能不知道,現(xiàn)在甚至是后來(lái),國(guó)內(nèi)都幾乎很少有關(guān)于送絲增材制造的研究。但是關(guān)絲增材制造,代表了未來(lái)增材制造技術(shù)的發(fā)展方向,可以說(shuō)送絲增材制造,比送粉增材制造,具有很多的優(yōu)點(diǎn)。
特別是對(duì)于大型的金屬零部件增材制造來(lái)說(shuō),采用送絲的方式優(yōu)勢(shì)太明顯了。
華建民教授也愣了下,目光直視沈歡道:“送絲覆熔?真的可以嗎?”
的確在二零零五年,還很少有人知道送絲覆熔,包括業(yè)內(nèi)也是如此,華建民教授也僅僅是從國(guó)外文獻(xiàn)上看到過(guò)一點(diǎn)點(diǎn)的報(bào)道,他可沒(méi)想到,沈歡竟然也知道。
沈歡點(diǎn)頭道:“我認(rèn)為送絲覆熔,發(fā)展前景一定會(huì)很好,甚至有可能將來(lái)還會(huì)越過(guò)送粉式!送絲增材制造采用激光作為焊接熱源,金屬絲作為填充材料,實(shí)現(xiàn)金屬零部件增材制造。這有點(diǎn)類似于咱們船舶的電弧焊接,可以把金屬絲材看成焊絲,采用送絲增材制造的零部件,可以比送粉的大上許多。我認(rèn)為我們國(guó)內(nèi),也應(yīng)該盡早的開展送絲增材制造技術(shù)的研究,否則將來(lái),我們?cè)谶@方面又有可能落后于國(guó)外!”
華建民教授有些激動(dòng)了,沈歡提出來(lái)的這個(gè)建議,讓他仿佛看到了新的希望。現(xiàn)在送粉式增材制造,雖然取得了一些突破,但是也存在一些不為人知的缺點(diǎn),如果真如沈歡所說(shuō),送絲式增材制造技術(shù),能夠在一些方面彌補(bǔ)送粉式的缺點(diǎn),那真的是很有應(yīng)用前景的。
對(duì)于華建民教授這樣的人來(lái)說(shuō),忽然聽到這個(gè)建議,就好像是一個(gè)武林高手,看到了武功秘籍一樣的激動(dòng)。
華建民教授激動(dòng)地看著沈歡道:“太好了!想不到啊,你提醒了我。確實(shí)送粉式增材制造,還有一些問(wèn)題沒(méi)有解決。比如說(shuō)光外同軸送粉,粉末從光束外圍匯聚到一點(diǎn),激光束和粉末的同軸性不好保證,同時(shí)還會(huì)受到粉末氣流影響,粉末的匯聚點(diǎn)難以達(dá)到理論上的一點(diǎn),同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)方向性問(wèn)題。粉末利用率也比較低,只有百分之二十。當(dāng)然最大的缺陷還有一條,就是對(duì)工作環(huán)境污染相當(dāng)?shù)拇蟆H绻撬徒z,這個(gè)問(wèn)題就完美解決了!”
沈歡點(diǎn)頭道:“是啊,所以國(guó)外的一些專家,已經(jīng)在著手開展這方面的研究,我們也不能落后啊!采用同步送絲激光覆熔,用很細(xì)的金屬絲材代替粉末,從激光束側(cè)面,將絲材料送到加工位置,激光束在熔覆層形成熔池,絲材送入熔池,最終形成致密金屬零件!這樣就避免了粉末的一些問(wèn)題,當(dāng)然送絲也可能會(huì)有新的問(wèn)題,需要我們?nèi)タ朔偟膩?lái)說(shuō),我認(rèn)為前景是非常好的,有可能是未來(lái)增材制造的發(fā)展方向。”
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