高能束流加工技术是当今制造技术发展的前沿领域,是武器装备研制中不可缺少的特种加工技术。高能束流加工技术是利用以光量子、电子、等离子体为能量载体的高能量密度束流对材料和构件进行加工。它是一个典型的多学科交叉领域,研究内容极为丰富,涉及光学、电学、热力学、冶金学、金属物理、流体力学、材料科学、真空学、机械设计和自动控制以及计算机技术等多种学科。它的主要技术领域有激光束加工技术、电子束加工技术、离子束及等离子体加工技术以及高能束流复合加工技术等。 hRK/T7v
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一、国外高能束流加工技术的发展概况 _Em.
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美、日及西欧的发达国家在七八十年代就将高能束流加工技术做为先进制造技术的重要组成部分列入相应的工业发展计划,并先后成立了相应的开发研究机构。日本大阪大学、德国阿亨大学的焊接研究所、英国焊接研究所、法国焊接研究所以及乌克兰巴顿焊接研究所等均有高能束流加工研究中心。通过对上述研究中心的考察及资料研究,可看出高能束流加工技术在未来的发展趋势。 yF"1#{*y
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(一) 电子束加工技术 O"F_*
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电子束加工技术的主要应用是电子束焊(EBW),经过30多年的发展,现已成为较成熟的技术,处于平稳发展、扩大应用阶段。目前的研究工作集中在焊缝实时跟踪、电子束加热温度场计算机模拟计算、大功率二极枪的研究(间热式阴极、高压放电保护)、电子束能量密度测试、电子束焊接专家系统等方面,在应用研究方面,主要是对大气条件下电子束焊接的设备和工艺的研究以及电子束焊接大厚件的研究。另外在电子束加工设备开发中,采用了体积更小的高压电源,并采用当代先进的计算机控制以及工业电视监控等技术,使商品化的EBW设备外形更美观,操作更方便。电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术在航空发动机制造业日益受到重视。俄罗斯、乌克兰等国先后把该技术用于航空发动机叶片的热障涂层以及叶片的制造、金属材料的制备等方面。值得一提的是,乌克兰巴顿焊接所的(EB-PVD)设备已形成了实验室型、中试生产型和批生产用的系列产品;俄罗斯库兹涅佐夫设计局自1978年起开始将该技术应用于HK系列发动机叶片的生产上,并在其批生产厂安装了三台设备。现在这一技术日益得到西方的重视,例如美国P&W公司与乌克兰巴顿焊接所成立了该项技术的合资公司,以尽快在美国推广该项技术。 ][?G/*k
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(二) 激光加工技术 \lZf<