氧熔棒在切割鋁材中的應(yīng)用

      激光切割的優(yōu)勢在于能快速、準確的將鋁箔加工成不同的形狀，該技術(shù)優(yōu)勢使得激光切割設(shè)備剛實現(xiàn)商業(yè)化就吸引了許多航空公司。二十世紀七十年代，主要的制造商對激光切割技術(shù)進行了評估，他們發(fā)現(xiàn)，激光加工產(chǎn)生的微裂痕對零件的疲勞特性所產(chǎn)生損害是不允許的。潛在的增重損害了制造業(yè)的利益，就使得激光切割技術(shù)被主要的機身制造商們束之高閣。

      旋轉(zhuǎn)器零部件和變速器的制造是采用大型金屬坯鍛造而成的。機身也包含了一些采用鍛造材料的零件，但是，機身零件絕大多數(shù)采用鋁板。傳統(tǒng)上，使用7000系列鋅基鋁合金來進行加工，這是因為該合金具有良好的靜止力度和疲勞強度。雖然7000系列鋁材料很適合航空應(yīng)用，但是它們不耐高溫。快速加溫，如焊接和激光切割等操作，會導(dǎo)致{熔}微裂痕。微裂痕導(dǎo)致疲勞強度的降低。焊接和激光切割是兩種產(chǎn)生熱致微裂痕的加工。
      質(zhì)量和加工控制是至關(guān)重要的。任何給加工帶來不確定因素的過程都必須加以控制或者直接排除。以往，激光切割給不同生產(chǎn)批次之間的質(zhì)量控制和一致性帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
      在目前的激光切割系統(tǒng)中，這些激光切割在航空應(yīng)用中的局限性都得到改進，這些局限性包括疲勞性能和制造過程一致性降低的問題。現(xiàn)在，激光系統(tǒng)在很大程度上減小了熱影響區(qū)域（HAZ）的大小和相應(yīng)的微裂痕。在激光切割過程中，技術(shù)人員已經(jīng)可以對切割參數(shù)進行控制，幷且利用計算器軟件進行 的重復(fù)。這些技術(shù)進步使得人們對激光切割是否適用于機身結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)重新思考。機身結(jié)構(gòu)主要是7000系列鋁材料制造而成。
      疲勞斷裂通常發(fā)生在應(yīng)力集中的地方，如零件的邊緣，幾何形狀變化處，或者接合處。薄板金屬制成的機身零件有很多不同的接合方式，絕大多數(shù)的疲勞裂痕發(fā)生在接合處。如果激光沒有被用于切割接合處的小孔，那么激光主要就用于零件的邊緣切割。對于其它的效應(yīng)，可以采用 易損壞的連接位置來說明與連接處相比，激光切割帶來的微裂痕幷非主要的損壞部位。這樣，我們就能得出結(jié)論：如果一個零件有可能在連接處斷裂，那么激光切割技術(shù)不會進一步損壞零件的疲勞特性。
      激光切割過程可以更快的加工具有一致性的零件，它比傳統(tǒng)的加工效率更高。激光技術(shù)有望降低加工時間和生產(chǎn)成本。長時間以來，在7000系列鋁板的加工中，激光器的優(yōu)勢一直由于疲勞性能的降低而未能得到發(fā)揮。 近，激光系統(tǒng)的革新使得人們重新對激光切割航空用鋁的優(yōu)勢進行評估。初步測試已經(jīng)表明激光技術(shù)在機身加工中的潛力。今后的機身系統(tǒng)以及現(xiàn)有的設(shè)計不應(yīng)因為過去的經(jīng)驗而排除激光器在該機身系統(tǒng)中的可能應(yīng)用。我們應(yīng)該保持開放的態(tài)度來分析各種情況，以確定激光技術(shù)可否帶來產(chǎn)品效益。