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1、2005,Vol.33,№4轻 合 金 加 工 技 术47激光焊接技术在飞机结构损伤抢修中的应用1,21111魏华凯,管仁国,温景林,李俊鹏,李 罡(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;2.海军航空工程学院青岛分院,山东青岛266041)摘要:针对目前军用飞机铝合金结构件损伤抢修技术的弊端,提出采用激光焊接技术修复损伤的结构件,通过对Al23Mg20.5Sc合金和2A12(LY12)合金的焊接性能的试验研究表明:Al23Mg20.5Sc焊缝处的性能优于2A12的性能,Al23Mg20.5Sc与2A12激光对焊焊
2、缝晶粒明显细化,显微硬度与基体硬度、抗拉强度与铆接强度均相当,Al23Mg20.5Sc合金可应用于飞机结构件的修复。关键词:铝合金;激光;焊接;飞机结构;抢修中图分类号:TG665;TG457.14 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2005)04-0047-04ApplicationoftheLaserWeldingTechniqueinAircraftStructureRepair1,21111WEIHua2kai,GUANRen2guo,WENJing2lin,LIJun2peng,LIGang(1.N
3、ortheasternofUniversity,Shenyang110004,China;2.NavalAeronauticalEngineeringAcademyQingdaoBranch,Qingdao266041,China)Abstract:Aimingatthedeficienciesofthetechnicalforrepairingtheaircraftaluminumalloystructuredamages,themethodofre2pairingthestructuredamagesusinglaser
4、weldingwasbroughtforward,theweldingpropertyofAl23Mg20.5Scalloyand2A12(LY12)alloywerestudied.ResultsshowthattheweldedjointpropertyofAl23Mg20.5Scisbetterthanthatof2A12,thegrainofweldedjointbetween2A12andAl23Mg20.5Scisobviouslyfine,micro2hardness,tensilestrengthofweld
5、edpointareequivalentseparatelytothematrixalloyhardness.Al23Mg20.5Scalloycanbeusedtorepairtheaircraftstructure.Keywords:aluminumalloy;laser;welding;aircraftstructure;repair 在飞机制造生产中,高强铝合金主要作为薄壁传输和聚焦特性,经过聚焦镜组后可以将全部能量结构件使用,目前铝合金板材结构的连接一般仍用作用于很小的区域。由于能量高度集中,因此焊接[1,2]时
6、间短,即焊接速度快,能得到极其细小的焊缝组传统的铆接工艺。几十年来铆接修理工艺已得到了较充分的研究开发,但也存在一些不可避免的织,且近缝区的热影响较小,可在保证焊接接头具有问题:①飞机质量增加;②需要开施工工艺孔;③准良好性能的同时,焊接结构的变形也较小。因此,激备时间过长;④修理部位与原结构力学性能差异较光焊接铝合金成为铝合金连接的一种重要手段,并大[3,4]。之所以不采用焊接工艺的原因,主要是传统在国际上有许多成功的例子。欧洲空中客车A340的熔焊方法(如火焰、电弧、等离子体弧焊)热源是发飞机的制造中,其全部铝合金内隔板
7、均采用激光焊接,大大简化了飞机机身的制造工艺。图1所示为散的,能量密度较低,而铝合金的导热性又极强,因空中客车A340第14节机身的铆接和焊接结构对此焊接速度低、热输入量大、焊接接头性能差及焊接比。在相同结构刚度条件下,焊接结构使机身质量结构的变形量大,难以满足焊接件的使用要求。[5]减轻约20%。激光焊接与传统焊接的热源不同,它有良好的 收稿日期:2004-12-26 第一作者简介:魏华凯(1969-),男,江苏泰州人,讲师。48轻 合 金 加 工 技 术2005,Vol.33,№4本文针对飞机损伤抢修和日常维修工作发
8、展的Al23Mg20.5Sc铸锭,然后在450℃热轧到7mm厚,再要求,进行了Al23Mg20.5Sc合金和2A12(LY12)铝合进行400℃退火后冷轧到1.2mm厚。金的激光焊接性能的试验研究,探索出提高飞机维1.3 焊接试样的制备修速度、保证飞机的维修质量、克服传统的铆接修理共制备2
