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北航教授助力中國航空航天,激光列印7款飛機3種導彈2種衛星

中國軍工大家都知道,是依靠科研院所和工廠合作才能有成果,大學的傳統是教書育人,但是很少人知道,在科研生產領域,大學也能大顯身手,中國的大學教授也很了不起,北航王華明教授就是其中之一。

王華明教授主攻方向是高性能金屬構件激光增材製造技術,俗稱激光列印,這種技術並非中國原創,但是這款技術到了中國人手裡卻搞得風生水起,2016年1月18日,王華明院士主持的「飛機鈦合金大型複雜整體構件激光成形技術」項目獲得國家技術發明一等獎。

王華明教授,因為激光列印技術成效顯著,成為中國工程院院士

王華明教授的成績如何,為何能獲得至高無上榮耀?

原因是王教授的激光列印技術,應用在了7種飛機,3種導彈,2種衛星,3種航空發動機,1種燃氣輪機上,其中包含了殲15戰鬥機的起落架大型整體鈦合金支撐框,運20大型軍用運輸機的主起落架、翼/身對接、尾翼懸掛操縱耦合、襟翼等結構部位8大類、28種大型複雜整體鈦合金關鍵承力構件,減重3%,成本降低45%。

還有中國大客機C919的飛機主風擋窗框、中央翼肋,國產某隱身轟炸機的發動機鈦合金加強框,總面積16平方米,居於世界領先地位,在FC-31戰鬥機上則創造了一個奇蹟,激光列印零件取代了所有的傳統鍛件,零件數量超過100!

這就是某國產隱身轟炸機的激光列印零件

除了飛機之外,王教授的發明還在航空發動機上得到應用,渦扇13發動機,太行發動機,峨眉發動機都有他的傑作利用激光快速成形雙相鈦合金「特種熱處理」新工藝,製造出了具有梯度組織和梯度性能的先進航空發動機鈦合金整體葉盤,不僅強度剛度好,而且相比傳統榫齒連接結構,結構減重30%,非常驚人!

發動機葉盤經特殊熱處理後,其塑性變形抗力尤其是抵抗裂紋擴展能力極其優異,與傳統鍛造鈦合金相比,其疲勞裂紋擴展門檻值提高了61%,而疲勞裂紋擴展速率降低一個數量級以上,簡單來說就是採用這種新技術的發動機壽命更長,更持久,帶了點小裂紋也可以堅持更長的飛行時間,這為中國打造更強悍的發動機奠定了堅實的基礎。

中國航空發動機一直是老大難,王教授的激光列印技術算是解決了一大難題

王教授的學術成就主要表現在一個發現上,這個發現就是在鈦合金激光列印製造過程中,移動熔池凝固存在池底外延生長和熔池表面異質形核兩種主導凝固方式,通過對熔池凝固兩種主要方式的主動控制即可實現對增材製造金屬構件凝固晶粒形態和力學性能的主動控制。第一種熔池方式可使構件獲得定向生長全柱狀晶組 織,其具有優異的高溫持久蠕變性能;第二種方式可使構件獲得各向同性力學性能優異的等軸晶凝固組 織。這兩種方式通過人為交替排列,可獲得「鋼筋混凝土狀」混合凝固晶粒組 織。

雖然激光列印技術是外國人發明,但是如何將激光列印零件做大做強而且壽命長,這就是王教授的世界首創,獲得工程院院士榮譽順理成章。

殲15戰鬥機也有王教授的功勞

由於王教授的卓越成效,王教授的激光列印研究所升級為國家工程實驗室,繼續率領團隊向前奮進,為中國航空航天攀登世界高峰提供強大推動力。

過去人常說:讀書人手無縛雞之力,但是現在,讀書人的頭腦能撐起國之重器的大梁,力氣何止千斤萬斤!

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