“科幻电影中的激光剑有形有色,但是现实中用于加工的激光却是一把‘看不见’‘不能摸’的‘无影剑’。这把‘剑’既可以按照任意形状裁切几乎所有的材料,从最硬的金属到最柔软的非金属;也可以把一块块各种型面的金属零件缝制成翱翔蓝天的飞机翅膀。这两类技术被称为激光切割和激光焊接,掌握这两项技术的我们也被戏称为‘裁缝’。”激光加工专业技术团队的成员们对记者这样娓娓道来。
该团队的历史可以追溯到1967年,距离国际上第一台红宝石激光器的诞生仅过去7年。那时前辈们在破旧的平房中用庞大的元器件打造出了航空工业最初的“无影剑”。历经50年的风风雨雨,小团队如今已成长为国家级重点实验室中一支35人的“无影剑队”。
“这些年,激光切割和激光焊接一直是制造院重点研究和应用方向之一。早在1987年在国内首批引进激光切割机,用于飞机发动机零件的切割;到1995年承担了航空工业第一项有关激光焊接技术的‘九五’预研课题,团队开始了从‘裁’到‘缝’的拓展。最初的激光加工极其艰难,可以用于焊接的高功率激光器都需要从国外进口,费用高昂,同时国内缺少相关标准,因而在航空工业中的应用障碍重重,但团队成员执着前行,在国家对高能束流加工技术的大力支持下,在‘十五’期间获得了更多预研和基金项目的资助,引进了大功率激光器。团队成员争分夺秒地投入应用研究,到2003年就开始尝试在飞机新型号研制中推广应用。之后又分别在‘十一五’和‘十二五’中获得多渠道项目的资助,使得激光切割和激光焊接技术于2010年开始在某型号飞机研制中成为一项大规模应用的创新技术。”团队成员段爱琴研究员回忆道。
“比起常规焊接方法,激光焊接的精度更高,成本更低,污染也最小,所以一直作为一种绿色焊接技术而被推广。同时,激光焊的使用范围很广,对电弧焊不能焊接的陶瓷、碳纤维等难熔的材料,激光也可以焊接。”陈俐研究员说道。此外,激光焊接对于飞行器而言,更大的意义还在于轻量化和整体化,如果以焊接代替铆接,飞机壁板类零件可减重20%左右,而且由于焊缝都在机体结构内部,使得飞机极大地保表面更光滑平顺,增强飞机的隐身性。
“虽然我们自喻为手持‘无影剑’的‘裁缝’,但是要把每一条缝‘裁’得精准无误,实属不易。焊接过程需要工人精心操作,装配间隙和焊缝位置误差不能超过一根头发丝。说起那些攻关的日子,杨璟有些感慨,“每次任务一来,便吹响了集结号,团队成员奋勇请战,通常连续几天都回不了一次家。有一次一块飞机壁板刚‘缝’完,团队的一个小伙儿脚肿的防护鞋都脱不下来。”
激光加工专业技术团队经过前辈们的艰苦奋斗、永不言败的精神和技术积淀,始终保持新老交替,目前已形成一支稳固的、充满激情活力和战斗力、老中青结合的人才梯队。目前,团队承担着制造院多项重点型号和科研课题,繁重的压力转化为源源不断的动力,广阔的发展空间推动这个团队以前所未有的速度向前发展。
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