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第154章 線性摩擦技術

李怡炫帶著愛德華一行來到火焰筒生產車間,在一臺大型加工中心旁邊的地面上擺放著幾個鋼製料胚,李怡炫指著幾個料胚說道:“你看看這個怎麼樣?”

愛德華蹲下身子,仔細看著幾塊鋼製的料胚,李怡炫再一旁解釋道:“你現在看到是DG200火焰筒的料胚,料胚材料用的是我們新研製的氮化鎳合金鋼,相比傳統的高溫鋼製合金,這種氮化鎳合金鋼耐高溫效能更好,單位重量輕了三分之一,而且它內部的晶像組織排列更加的緊湊和均勻,用它製造的火焰筒在強度、鋼度和壽命上要強出許多。”

聽完李怡炫的講述,愛德華用雙手試了試料胚的重量,沒有想象的那麼重,雙手居然能把這個看起來非常笨重的鋼料給提了起來,雖然很吃力,但足以說明,這塊火焰筒鋼料的確要比傳統的鋼料輕上許多。

加工中心旁邊站著一位四十多歲的香港工人,他正透過視窗觀察著裡面的加工件,李怡炫的到來對他似乎沒有絲毫的影響,正專心致志的做他的工作。

愛德華放下料胚,來到觀察窗前,看到裡面正在加工中的火焰筒。

只看兩眼,愛德華就知道,這是一臺粗加工中心,剛才看到的幾個火焰筒的毛坯件就是這臺機床加工出來的。

零件粗加工,切削量大,走刀塊,受力也大,經常加工粗加工的數控機床一般都是結實的,精度不是很高,價格相對便宜的數控機床,火焰筒經過粗加工後,就會拿到精密度更高的機床上進行半精加工,最後再由超精密機床完成最後的加工。

別看只是粗加工,但它且是火焰筒加工中最重要的一環,如果粗料沒有加工好,後面的加工就無法進行,整個火焰筒都要面臨報廢。

在粗加工區看了一會兒,李怡炫又把愛德華帶到最後的精加工區,地上的料盤車上擺放著幾個已經加工好的火焰筒成品件。

火焰筒,就像一個大圓筒,一個薄薄的大圓筒,每加工一次,薄壁會變薄一次,到了最後的精加工時,火焰筒的壁厚只有0.8毫米以內,成為一個圓圓的大圓筒。

整體式火焰筒的加工難度就在這裡,由於壁厚不到1毫米,薄薄的一個大圓筒,說得稍微誇張一點,稍微用力按一下,零件就會發生變形。況且整體式火焰筒在設計上要求也很高,不允許存在一絲一毫的變形,這臺DG200渦扇發動機的火焰筒,圓度誤差要求還不到1絲,對基準A的跳動不能超過2.5絲,此外,火焰筒上面還有很多非常精密的氣模冷卻槽和油路冷卻槽……加工難度有多大可想而知!

可愛德華看到的火焰筒成品且是一個個半圓,“你不是說帶我看最新的整體式火焰筒嗎,怎麼我看到的還是傳統的分段式火焰筒?”

李怡炫微微一笑,“別著急,我現在帶你到下一個工作區。”

來到最後的組裝成品區,愛德華看到裝配區的工人正在把兩塊加工好的半圓火焰筒組合在一起,然後一臺焊機給焊起來。

“李,如果你說的新技術指的是這個,就沒有什麼好說的了。”

“你著什麼急啊,”李怡炫拉住愛德華的手,來到焊機前,“看仔細了,這是什麼焊機。”說完,李怡炫就站了一邊。

“還有什麼,不過就是普通的焊機嘛,咦……”愛德華還沒說上兩句,就發現了不正常。

他發現這臺焊機在焊接時,居然沒有發出任何的火焰,焊接後的壁板也沒有出現任何的高溫跡象,愛德華用手摸了摸,發現一點都不燙手,焊縫處只有一點點的溫熱……

“線性摩擦式焊接!”愛德華終於驚訝的叫了起來。

什麼是線性摩擦式焊接呢?簡單的來說,就是是將一件工件夾持於往復運動機構中(稱為往復運動工件),另一件夾持於尾座夾具中(稱為移動工件),焊接過程中透過一定的摩擦壓力使兩工件緊密接觸。同時,往復運動工件以一定的頻率和振幅做線性往復運動,使其與移動工件摩擦產熱,隨著介面溫度的升高,介面處產生塑化金屬層,並且擠出飛邊,達到穩定狀態後,摩擦停止,繼續施加頂鍛力,在力和溫度的共同作用下介面處發生原子擴散和再結晶,從而形成接頭。

這麼說大家可能都聽不懂,那麼說得才通俗一點,F119發動機上的整體葉盤聽說過吧,他就是用線性摩擦焊接技術,把葉片和葉盤給焊接一起,讓葉盤和葉片成為一個整體的技術。

線性摩擦焊接技術的優點是,相比於傳統的固相焊接技術,焊前、焊後的輔助清理工作較少,而且焊接過程中無煙塵、飛濺、輻射,不需要新增保護氣體和焊料,焊接接頭不存在傳統熔焊過程的疏鬆、夾雜、氣孔、裂紋等缺陷,焊接接頭質量高,並且可進行異種材料的焊接,尤其適用於高溫合金和鈦合金等貴金屬的連線,焊接過程可完全機械化並能實現自動控制,可大大減少貴重金屬的浪費。

以前的葉片和葉盤安裝方法是,將葉片先裝在葉盤中的榫槽中,再用自緊螺母固定。這種方法的最大缺點就是:發動機葉片上使用很多螺母,導致發動機的重量會很大,而且螺母也會出現鬆動,從而會導致葉片脫落的危險事故。

而採用了線性摩擦焊接,讓葉片和葉盤變成一個整體,就不再需要螺母,大大減輕了發動機的重量,葉片也不容易斷裂,大大增加發動機可靠性和安全性。

說起來線性摩擦焊接,也不是了不得的高新技術,早在1929年德國的Richter和1959年蘇聯的Vill分別提出了線性摩擦焊的概念,1969年英國就發明出了世界首臺線性摩擦焊機,還並且出版了一項專利主要描述了焊接低碳鋼的線性往復機構,到了80年代線性摩擦焊技術才真正地被航空界接受,經過40多年的發展,線性摩擦焊已成為鈦合金整體葉盤製造中一項比較理想的工藝。

到了二十一世紀,線性摩擦焊接技術有了更進一步的發展,不但用於鈦合金整體葉片盤,連低壓壓氣機、高壓壓氣機、高、低壓渦輪也都採用了線性摩擦技術,採用線性摩擦技術的整體式火焰筒解決方案,也是線性摩擦技術的應用成果之一。

線性摩擦技術要到八十年代的中期,美國的F110渦扇發動機的成功,才會被世人接受。而在如今的77年,人們對線性摩擦的應用還停留在傳統的造船工業中,還沒有開始在航空工業中使用。

像美國的俄亥俄核潛艇、洛杉磯核潛艇和十萬噸級核動力航母的建造,就大量應用了線性摩擦技術。還有蘇聯的颱風和奧斯卡核潛艇的建造,也是大量採用了該技術。

現在李怡炫在航空發動機的製造上,居然採用了以前從來都沒有人用過的線性摩擦技術,看到這一切的愛德華被驚的不行不行的。

“上帝!你居然用線性摩擦製造渦扇發動機,你……你居然用它來製造火焰筒,這……這簡直是太不可思議了!”

“沒想到我會用這種方法來製造火焰筒吧!”

看到愛德華傻了似得只顧點頭,李怡炫笑了,心道:現在你驚什麼驚,等你以後看到美國的F110渦扇發動機的時候,你還不跳起來?我這還算好的了,為了不讓DG200發動機在這個時代太過逆天,很多更加先進的線性摩擦技術都不敢使用。

等到了85年,F110的橫空出世,上面大量的各種先進複雜的線性摩擦技術的運用,還不把你驚的飛起!

線性摩擦工藝的使用上,F110都還不算上是最變態的,等你看到F119發動機的時候,你才知道什麼才是真正的變態。要知道F119發動機可是20世紀90年代的技術啊!與它的前輩F110和F100,在時間間隔上只有區區的十年!

十年,僅僅十年,美國的發動機就取得如此逆天的技術突破,除了在材料技術上的突破外,線性摩擦的更是具有不可替代性的作用。

線性摩擦技術對航空發動機真有這麼重要嗎?答案是,當然!其實,早在20世紀的六、七十年代,推力在150KN以上的超大推力軍用小涵道比渦扇發動機,就已經出現了。

只不過限於當時的技術,這些超大推力的軍用發動機的推重比都不高,只是堪堪過6。

90年代,美國普惠為F119專案,建了世界首臺萬噸垂直擠壓機,突破了粉末冶金葉盤的關鍵性技術,再把線性摩擦大量應用於整體葉片盤的製造時,於是F119-PW-100劃時代的發動機誕生了。

嚴格上說起來,F119實際只是F100大改升起版。八十年代中期GE的F110發動機的橫空出世,就震撼了整個世界!

於是全世界從這一刻開始,開始紛紛投入巨資對線性摩擦技術在航空工業中的運用進行研究,做為GE最大也是最直接的競爭對手的美國普惠,更是在線性摩擦技術的研究上不予餘力。

美國普惠對F100的JT22核心機進行了最簡單也是最粗暴的技術改造,他們把JT22上採用的熱力靜壓螺母緊固葉片盤製造的高低壓壓氣機給全部取消,取而代之的是更先進的粉末冶金技術製造的整體葉盤,並用線性摩擦把葉片和葉盤焊接成一個整體。

光是這一項改進,就節約了上千顆自緊螺母,要知道這種特種螺母可是很重的,它的材料用的可是合金鋼,減少了這麼多的航空螺母,發動機的重量自然就降下來了;重量下來了,發動機的推重比肯定就上去了。

另外,F100的鋼製機匣又被最最新型的阻燃鈦合金取代,這使得航空發動的重量更進一步的減輕,推重比又一次被提高。

然後三代單晶高溫合金運用,又大大提高了渦輪前溫度,讓發動機的推力大增,這又提高了推重比。

這還沒完,由於新葉片、新葉盤以及第三代單晶合金的大量使用,讓JT22核心機的效能大量提升的同時,高壓壓氣機的數量由原先的10級減少到了6級,這使得發動機的重量再一次減輕,推重比又被提高。

接著,新型的環渦“泰龍”燃燒室的運用,承重結構上改用F110的1-0-1支撐方案,單級高壓渦輪和單級低壓渦輪的對轉技術方案,最後再把二元向量噴口裝上,就是一代神機F119。

“李,創新是件好事,但胡亂應用新技術,可就是災難!”

喲呵!你小子還不服氣是吧?好老子讓你心服口服。

等火焰筒焊接好後,李怡炫把量具交給愛德華,“不服是嗎?自己測,看我有沒有胡亂應用新技術。”說完就站開了。

愛德華有點尷尬,但他很快就恢復了過來,向李怡炫打了手勢:你會出醜的。

這時其他人也圍了上來,紛紛打量眼前新加工好的火焰筒,看到火焰筒加工的如此漂亮,愛德華帶來的人不禁對視了一眼,接著又不約而同的點了點頭,表面質量加工如此好,各尺寸,各技術條件只怕真的全部合格。

人群中還有德瑪吉的工作人員,他們擠進去的目的只有一個,那就是監督這幫洋人,防止他們搞鬼。

以普惠加拿大公司如今的江湖地位,這麼做顯然是有點以小人之心度君子之腹,但員工們任然是不管不顧,因為他們都是香/港人,吃過白人太多太多的虧,他們對誰都不相信。

對於自己手下的行為,李怡炫沒有去阻止,他要用這種方式來表達對愛德華剛才行為的不滿:小子。德瑪吉公司佔有普惠加拿大40%股份,我大小算是你的半個老闆,你說話得小心著點,別把我惹火了。當心我召開董事會罷免你!

愛德華彷彿沒有受到絲毫的印象,拿起量具,親自動手量了起來。

一旁的檢查員看著李怡炫,張口欲說什麼,李怡炫連忙擺一擺手,“讓他們自己測。”

愛德華也不廢話,親自一個個尺寸量了起來,且動作熟練,使用量具非常的規範標準,連李怡炫都輕輕點一點頭,心中想道,這個愛德華的基本功非常紮實,身為普惠公司的CEO,能熟練規範的使用各種量具測量一個個的尺寸,說明他也是從基層一步步爬到如今這個地位的,不錯!李怡炫心中給他點了十二贊。

一個一個尺寸的量下來,待測量到幾個比較關鍵的尺寸時,愛德華又輕輕的“咦”了一聲,反覆量了好幾遍,確定自己沒有量錯之後,不禁看了站在不遠處的李怡炫幾眼。

愛德華的助理不禁急忙問道:“經理,情況怎麼樣?”

愛德華放下手裡的量具,感嘆的道:“了不起,OK,各尺寸不但全部加工合格,且基本上都是中差,太了不起了!”

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中差!聽到愛德華的話,所有的老外都驚呆了,這裡面不包括德瑪吉的員工,他們的臉上都是一副我早就知道是這樣的表情。

中差的意思就是,尺寸的實測值在公差範圍的中間位置,這就非常好,代表著零件質量優良。

旁邊的人也是一臉興奮和震撼,看著一個個尺寸被測量出量,被一一記錄在工序流程卡上。

“還有內圓跳動沒有測量,如果內圓跳動也合格的話,那這道工序的加工,我不得不說十分完美。”愛德華不愧是PW的CEO,拿得起放得下,雖然被打了臉,但他心裡任然非常高興,他來不就是為了解決新型火焰筒的加工技術難題的,現在問題被解決,他世界上比任何人都要高興。

李怡炫微微一笑,信心十足的道:“那我們測量一下內圓跳動情況。”

“好,現在就測量!”說完,愛德華幾人就擰起零件就走,在旁邊不遠就有一個測量大平臺,這是大理石的平臺,長兩米多,寬一米多的大理石平臺非常的平,平面度在千分之幾之內,一些零件的測量,如高度測量就在這裡測量,因為大理石平臺上擺著一臺精密高度儀。

除了高度儀,還有一個直徑五百的精密轉盤,正好是用來測量零件跳動,愛德華親自擰著這件零件,將零件放在這個精密轉盤上面,親自操刀,動作還是非常標準熟練。

裝好百分表,找正零件,一切有條不紊,大家都圍在旁邊,看著愛德華的操作,基本上幫不上忙。

很快,一切就緒,愛德華將百分表的表頭輕輕的接觸到零件外圓基準,壓表大約十幾絲,然後開始輕輕的轉動這個精密轉盤,不時的,根據百分表的跳動情況,輕輕的用小木槌敲敲零件。