Стремление к совершенству в мастерстве: технология линейной фрикционной сварки революционизирует производство полостей с широким хордом 

Дата: 14 февраля 2024 г.

В качестве отличительной черты широких поперечных полостей лопастей вентилятора современных двигателей с высоким коэффициентом обхода, их основной процесс производства — линейная сварка трением (LFW) — недавно достиг значительных инженерных прорывов. Эта технология, усовершенствованная под руководством MTU Aero Двигатели, в настоящее время успешно применяется в массовом производстве лопастей вентилятора из титанового сплава для двигателей, таких как UltraFan следующего поколения.

Для уменьшения веса и повышения жесткости лопатки с широким хордом имеют «сэндвичную» конструкцию: две прецизионные панели (оболочки) из титанового сплава охватывают сложный сотовый или ферменный сердечник из титанового сплава. Традиционные методы соединения, такие как диффузионная сварка или пайка, имеют недостатки в виде низкой эффективности или недостаточной прочности. Линейная фрикционная сварка (LFW) преодолевает эту проблему путем индукции локализованного высокотемпературного пластического слоя посредством высокочастотного линейного возвратно-поступательного трения между одним компонентом (например, краем панели сердечника) и другим (поверхностью оболочки). Это создает металлургическую связь под давлением ковки.

Последнее достижение заключается в способности LFW выполнять высококачественные непрерывные сварные швы длиной в несколько метров за одну операцию. Это достигается за счет сверхточного управления движением и управления температурным полем, что приводит к образованию мелкозернистой зоны сварки с прочностью, приближающейся к прочности основного материала. Эта технологическая революция позволяет эффективно и экономично производить более легкие, прочные и надежные сверхбольшие полые лопасти. Она представляет собой ключевой технологический фундамент для будущих сверхвысокоэффективных вентиляторных систем диаметром более 3,5 метра и является вершиной применения передовых технологий соединения в аэрокосмическом производстве.