激光快速成形技术在液体动力领域的应用前景

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1、第41卷第6期火箭推进V01．41，No．62015年12月JOURNALOFROCKETPROPULSIONDec．2015激光快速成形技术在液体动力领域的应用前景郑伟，李护林，陈新红(西安航天发动机厂，陕西西安710100)摘要：随着液体火箭发动机性能的不断提高，发动机核心构件呈现复杂、薄壁、多功能、整体化和轻质化等新特征，为发动机的研制与生产带来挑战，急需开展新工艺、新技术的研究来满足发动机的制造需求。激光快速成形技术是近年来迅速发展起来的一种新工艺，该技术使用激光作为热源，将金属粉逐层熔化，可

2、直接制备出形状复杂、尺寸精度高、组织结构致密、性能稳定的金属构件，在液体动力产品制造上具有独特应用优势。介绍了激光快速成形技术的原理及分类，综述了其国内外研究现状及发展趋势，分析了该技术在液体火箭发动机上的应用优势，并阐述了其在液体火箭发动机上的应用前景。关键词：激光快速成形技术；液体火箭发动机；复杂精密构件中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374f2015106—0001—06Applicationprospectoflaserrapidprototypingtechno

3、logyinthefieldofliquidpowerZHENGWei，LIHulin，CHENXinhong(Xi’anSpaceEngineFactory，Xi’an710100，China)Abstract：Alongwiththecontinuousimprovementofliquidrocketengineproperties，newfeaturessuchascomplexity，thinwall，multi-function，integrationandlightweighthavee

4、mergedforenginekeyparts，whichbringschallengesforenginedevelopmentandmanufacturing，anddemandstheresearchofnewprocessesandtechnologies．Laserrapidprototypingtechnologyisanewoneboominginrecentyears．Withthetechnology，themetalpartsofcomplexshape，highdimension

5、precision，highstructuredensityandstableperformancecouldbedirectlyproducedbymeltingmetalpowderlayerbylayerwithlaserasheatsource．Thuslaserrapidprototypingtechnologyshowsauniqueadvantageinthemanufacturingofliquidpropulsionproducts．Inthispaper，theprinciplea

6、ndclassificationoflaserrapidprototypingtechnologyareintroduced，itsresearchstatusanddevelopmenttrendsathomeandabroadaresummarized，anditsadvantagesandprospectsapplyinginliquidrocketenginesareelaborated．Keywords：laserrapidprototypingtechnology；,liquidrocke

7、tengine；complexandprecisecompo—nent收稿日期：2015—08—13；修回日期：2015—08—29基金项目：国防科工局技术基础科研项目JsJc2013203B叭6作者简介：郑伟(1983一)，男，博士，研究领域为激光选区熔化成形技术及后处理工艺2火箭推进2015年12月0引言随着液体火箭发动机性能的不断提高，发动机核一12、"构件呈现复杂、薄壁、多功能、整体化和轻质化等新特征，为发动机的研制与生产带来挑战，急需开展新工艺、新技术的研究来满足发动机的制造需求。20世纪9

8、0年代以来，随着激光技术、计算机技术、CAD／CAM技术以及机械工程技术的发展，金属零件激光快速成形技术在激光熔覆技术和快速原型技术基础上应运而生，迅速成为快速成形领域内最有发展前途的先进制造技术之一【1】，为液体火箭发动机复杂精密构件的快速成形带来新的思路。1激光快速成形技术原理及分类激光快速成形技术是一种基于快速原型原理的数字化增材制造工艺。它将拟制造零部件的三维图形划分成一系列二维图形薄片，再控制激光的运动方式，通过激光加热产生相变、烧结、熔化等过