二、我国高能束流加工技术现状、与国外的差距及应采取的对策60年代,为了加强对高能束流加工技术的研究,经国防科工委批准在中国航空工业总公司第625 研究所建立了"高能束流加工技术国防科技重点实验室",开始了国内高能束流加工技术的研究。该实验室集激光加工技术、电子束加工技术和等离子体加工技术于一体,是我国唯一同时拥有三束加工技术的研究单位。它的建立给我们创造了一个良好的研究环境,将对我国高能束流加工技术的发展起巨大的推动作用。"高能束流加工技术重点实验室"的三个专业(激光、电子束、等离子)在过去三十多年时间里,无论是在机理研究还是在应用研究方面都开展了大量的工作,为我国高能束流加工技术发展作出了很大的贡献。其成果在我国新型航空动力装置的研制和生产应用中得到了有价值的应用。如电子束焊接用于宇航工业,激光切割、激光热处理、激光表面改性等用于汽车和冶金工业,等离子喷涂、离子刻蚀等也在很多部门得到应用。再如激光打孔技术,解决了当前高性能发动机叶片上成千上万个气膜冷却孔的加工问题,使涡轮前温度提高300~350℃,发动机推力提高20%~30%;优质电子束焊接解决了新型航空发动机压气机整体转子、燃烧室、大厚件钛合金机匣等的焊接关键技术,省去了大量机械连接,减轻结构重量10%~20%;等离子喷涂技术用在发动机的热障涂层及封严涂层中,提高了发动机的性能。我国高能束流加工技术与世界先进水平相比,差距还很大。表现在:
(1)基础研究不够深入,人员素质较低,研究水平还不高;
(2)质量控制技术研究的少,手段欠缺;
(3)科研设备总是处于落后状态;
(4)工程应用的转化速度较慢。上述因素会影响我国高能束流加工技术的发展,我们必须采取切实可行的措施,积极克服困难,努力跟踪世界先进水平,缩小差距。具体措施如下:
1.结合研究工作,开展国际合作,以提高高能束流加工技术的科研起点。国外发达国家在高能束流加工技术研究方面有很多成功经验和先进的手段,因而结合我们的研究方向,与其开展合作,可使我们在短期内掌握世界发展新动向,提高科研起点。
2.根据"需求牵引,科技进步推动,有所为,有所不为"的方针,开展重点方向的基础及应用研究。高能束流加工技术的研究领域及应用方向很广,但国情(经费、时间等)不允许我们的研究工作面面俱到,必须根据工业部门特别是国防工业的需求制定相应的应用技术研究方向,同时开展一些必要的基础研究作为技术储备。
3.实行"开放、流动、联合"的运行机制。"高能束流加工技术重点实验室"是开展高能束流加工技术研究的基地,只有实行开放、流动、联合的运行机制才能真正发挥其作用,吸引其他研究院所、学校的有志之士来此开展研究,做到优势互补,使我国高能束流加工技术整体水平得到提高。
三、我国高能束流加工技术的研究方向及"高能束流加工 技术重点实验室""九五"期间的科研工作
(一)研究方向我国高能束流加工技术的研究方向主要集中在以下三个方面:
(1).新型材料及难加工材料高能束流可加工性及工艺优化技术研究;
(2).武器装备新结构的激光束、电子束、等离子束的新加工方法及关键工艺装备研究;
(3).提高高能束流束源性能及加工过程控制和质量监控技术的研究。
(二)"高能束流加工技术国防科技重点实验室""九五"期间的主要科研工作"九五"期间"高能束流加工技术重点实验室"的主要科研工作是:
(1)高品质激光制孔及质量保证技术研究;
(2)精密激光焊接技术研究;
(3)激光冲击硬化技术研究;
(4)激光全息技术用于焊缝质量检测的研究;
(5)激光快速成形技术研究;
(6)多功能电子束加工技术和集成工艺研究;
(7)大厚件电子束焊接技术研究;
(8)电子束物理气相沉积技术研究;
(9)等离子喷涂高性能涂层技术研究;
(10)超音速等离子喷涂技术研究;
(11)脉冲等离子弧焊接技术研究;
(12)全方位等离子体源离子注入技术研究。