民用飛機(jī)起落架激光/電子束增材制造技術(shù)應(yīng)用研究*

羅琳胤，江 武，郝曉寧，劉 棟，馮抗屯，楊 帆

（1.中航通飛研究院有限公司，珠海 519040； 2.北京航空航天大學(xué)材料學(xué)院，北京 100191； 3.中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司，長沙410200； 4.中國航空制造技術(shù)研究院，北京100024）

起落架是飛機(jī)的主要受力部件，其結(jié)構(gòu)用材至關(guān)重要。A–100鋼強(qiáng)度高、抗疲勞性能和抗沖擊性能優(yōu)越，已成為大型飛機(jī)起落架的主導(dǎo)材料[1]。同時隨著民用飛機(jī)對結(jié)構(gòu)減重、耐腐蝕性要求的提升，TC18高強(qiáng)鈦合金因其具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性優(yōu)異等顯著優(yōu)點(diǎn)，已從起落架次承力結(jié)構(gòu)逐步擴(kuò)展到主要承力結(jié)構(gòu)。目前，起落架大型金屬構(gòu)件主流制造技術(shù)仍是傳統(tǒng)“鍛造成形+機(jī)械切削加工”技術(shù)，鍛造成形需要大型液壓鍛造工業(yè)裝備和大型鍛壓模具及配套工裝，工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件要求高、模具費(fèi)用昂貴；機(jī)械切削加工過程中大量昂貴的A–100、TC18材料被加工去除，材料利用率低，起落架構(gòu)件成本高。隨著高性能合金材料應(yīng)用的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)鍛造+機(jī)加制造技術(shù)越來越難以滿足高性能金屬材料大型復(fù)雜起落架結(jié)構(gòu)的制造需求。 增材制造技術(shù)以金屬粉末、絲材為原材料，以激光、電子束等為熱源，將粉末、絲材逐層熔覆沉積，直接由零件CAD模型完成全致密、高性能、“近終形”復(fù)雜金屬零件的成形制造,相對于鍛件+切削加工“減材”技術(shù)，增材制造在滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)性能要求的基礎(chǔ)上，高性能材料制備與復(fù)雜零件“近凈成形”制造同步完成,具有不受基礎(chǔ)工業(yè)條件制約、無需模具、材料利用率高、制造成本低等諸多優(yōu)勢，代表了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向。……