激光焊接在航空發動機中的應用

     （1）激光焊接在發動機制造中的應用 激光焊接技術以其優異的熱源性能、的變形控制優勢及較廣的材料焊接適應性，在航空發動機薄壁高精度構件焊接方面獨具優勢，在航空高溫合金、鈦合金、鈦鋁金屬間化合物等新型材料焊接方面有較大的發展前景。國外極為重視航空構件激光焊接技術的研發與應用，歐盟第六框架研究項目AROSATEC針對壓氣機定子與葉柵、高壓和低壓葉片出口與蓋板連接，以及渦輪機匣開展了激光焊接技術研究。 

       美國普惠公司完成渦輪葉片所需部件的自動激光焊接，如JT9D和FLO的二級渦輪轉子葉片以及V2500、F100-P  W-220、PW2037、PW4000等發動機的渦輪葉片、導向葉片、機匣及燃燒室等。美國GE公司也已成功完成了發動機導向葉片組件的激光焊接，有效地解決了鎳基合金零件激光焊接變形與裂紋等問題，并用6kW的CO2 激光設備焊接了噴氣發動機燃燒室襯套。英國R&R公司用固體激光器與機器人組合完成鈦合金和高溫合金的自動化焊接，保證了焊縫和焊接過程的一致性，減少了焊接變形，接頭殘余應力低，大大減少了校形工作量。日本JAEC的相關公司采用6kW的CO2激光設備完成了V2500發動機的風扇機匣前后段焊接。

       早在20世紀90年代末期，某公司就與西北工業大學聯合攻關，開展了Inconel625高溫合金航空發動機前、后冷氣導管的激光焊接工藝研究，采用了CO2激光焊接設備，開發了從焊前清洗、裝配焊接到焊后處理等全套焊接工藝，滿足了使用需求。北京航空制造工程研究所已將激光焊接技術應用于發動機鈦合金承力構件制造，并采用激光焊接技術替代板擴散連接技術，在國內率先開展了鈦合金超塑成形/激光焊的多層結構制造工藝研究。波音公司和華盛頓州立大學聯合也開發了超塑成形和激光焊接的組合工藝，通過激光焊接方法可以更加靈活的構造芯板圖案，大大提高生產效率、降低成本。

     （2）激光焊接在發動機修理中的應用  發動機部件主要損傷形式有外物打傷、磨損、裂紋、燒蝕和加工缺陷等，部件材料、損傷部位、損傷形式的多樣性，決定了損傷后焊接修復的復雜性。激光焊接修復技術利于近凈成形，減少裂紋產生，大量應用于航空發動機零部件修理。

       美國霍尼韋爾公司已經成功將激光焊接技術應用于Avro RJ支線噴氣系列飛機發動機LF507的葉片修理。加拿大Liburdi集團公司采用自動送絲激光焊接設備進行葉片修理，已實現了RB211發動機高、中、低壓渦輪葉片修理（見圖7），并于2001年獲得R&R公司授權專門從事RB211發動機葉片和其他部件的激光焊接修復。德國MTU公司開發了可用于風扇整體葉盤的葉片損傷修復的激光焊接技術，形成了焊接、機械加工、精密拋光和無損檢測修理規范。

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