航空航天焊接件对激光切割工艺的要求

文摘   科技   2023-07-23 02:37   上海  

前言

激光切割技术因其精度高、速度快、对材料影响低的优点,在工业中得到广泛应用。在航空航天领域,激光切割主要是用于薄壁件、钣金件的下料和切孔操作,为下一步钣金成型和焊接做准备。

本文特别针对在航空制造业中,零件的待焊面是通过激光切割出来的情况,如何评定和控制激光切割工艺?以下将回答这个问题。


切割要求

我们知道,激光切割时,激光能量会将切割面的母材部分熔化,重新凝固后在表面形成重熔层。当激光切割面又是焊接面的情况,激光切割工艺在零件制造流水卡中应标识重要工艺,需要在产品实体化过程中进行验证。在预先设定的切割工艺条件下,对切割样品进行金相分析,测量重熔层的尺寸等,确保结果满足实体化验证的要求。

至于激光切割工艺,最重要的一点就是要求使用惰性辅助气体,保护切割区域和切割面上熔化的金属,防止空气污染绝对不允许使用活性气体氧气氮气的使用根据待切割材料而定。

除此以外,实体化验证要求固化工艺,应包括所有的激光参数,如激光功率、扫描速度等,满足工艺控制的所有要求。

实际案例

下图是航空发动机的叶片环,材料是Haynes合金。其叶型槽的加工是通过三维激光切割完成的。零件整体直径360mm左右,精度可以达到 ±5道,位置度 25道的误差。

激光工艺通过验证,重熔层满足实体化要求,进行“固化工”批准。

重熔层是否保留?

如果实体化验证的要求难以全部满足,重熔层不能完全去除,或者说只能部分去除,甚至完全保留可能是因为尺寸结构受限问题。

此时,就要看重熔层是否能够在焊接时被完全熔化,必须通过焊接实验和金相测试才能得出结论。

是否允许重熔层全部或部分保留在零件上,应提交客户进行批准

总结

激光切割面又是焊接面的情况,零件实体化验证的时候,激光切割工艺被认为是重要工序。当重熔层不能满足实体化验证的要求时,就必须得到客户的批准。


附:激光切割示意图

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