中国激光冲击技术突破!打破美国40年垄断,日本想要却造不出

来源:了不起我的国 2017-11-01 11:44:43

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如果 你看过生化危机,那一定会对那条用激光杀死士兵的通道印象深刻,那些轻松切断钢刀的激光甚至成了一些小伙伴的童年阴影,虽然是杜撰,但现实中激光确实也有很多神奇的用途,效果并不比电影中的差,今天小编就来向大家介绍其中一种,那就是激光冲击强化技术。

激光冲击强化技术是当今世界上最先进的金属材料表面强化处理手段。起源于上世纪70年的美国,尽管日本和欧洲也都在进行相关研究,但目前为止都还没有实现应用。我国从上世纪90年代开始给技术的相关研究。2008年,空军工程大学与西安天瑞达光电技术有限公司、江苏大学、西安蓝鹰电器设备公司和镭宝光电公司等多家单位合作,在西安市建成我国首条激光冲击强化生产线,使中国成为继美国之后世界上第二个实现该技术工业化应用的国家。2015年天瑞达还成功反攻美国市场,开始为通用能源公司提供燃气轮机叶片激光冲击强化加工服务,成为唯一一家为通用提供该服务的非美国企业。

那激光冲击强化技术到底是怎么回事呢?其实它的效果和中国古代的千锤百炼差不多,以前用锤子敲打,让金属产生塑性形变,形成强化层,通过里面的残余压力提高金属强度,现在把锤子换成激光,利用激光产生的冲击波,在金属表面产生压应力,提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力,可以说是殊途同归。与传统强化技术相比,激光冲击强化产生更大的压力和能量,而且可以高效利用这些能量,不仅有效降低能耗,还加快了表征材料的变形速度,使其可以达到机械冲压的10000倍左右,比爆炸成形高出100倍。所以激光冲击强化技术的强化效果十分明显,部分材料的寿命可以提高25倍以上。再加上无需与材料直接接触,可控性也更强,可以减少不必要的材料损伤。配合特殊的涂层和约束层可以保护材料不被激光灼伤,并延长冲击波的反射作用时间,进一步提高强化效果。

凭借这些优势,激光冲击强化技术可广泛应用于船舶、汽车、石油化工、核工业、航空发动机等领域,对于第四代战斗机的研制更是不可或缺,凭借该技术,美国空军每年可以节省约60亿美元的维修成本。而在我国,激光冲击强化技术也取得了不少成果,国产的WS15航空发动机就应用了这项技术,预计在2020年就可以正式投入使用,到时我们的歼20就可以用上中国自己的发动机了。而且根据官方数据,应用了激光冲击强化技术后,国产水下机器人结构件强度提高12%以上、航空发动机叶片疲劳寿命提高11倍以上、运20飞机起落架轴承硬度提高20%以上。随着激光强化技术普及,中国制造的质量将上升到新的高度。

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