國外高能束流加工技術(shù)的發(fā)展概況

    (三)等離子加工技術(shù)

    近代高技術(shù)的發(fā)展，尤其是航空、航天高技術(shù)發(fā)展的需求牽引，給等離子加工技術(shù)注入了活力。等離子切割、等離子焊接、等離子噴涂以及等離子體源離子注入和離子刻蝕技術(shù)都得到迅速發(fā)展。國外對等離子體加工技術(shù)的研究和應用給予了很大重視。俄羅斯新西伯利亞科學分院對等離子射流的研究很深入，推動了等離子矩的發(fā)展，并且研制了等離子設(shè)備軟件。烏克蘭巴頓焊接研究所在超音速火焰噴涂、微束等離子噴涂、爆炸噴涂等方面開展了大量的研究、應用工作。90年代后，等離子束流加工技術(shù)又從航空、航天動力裝置特殊功能涂層的真空噴涂，發(fā)展到制備特種整體機構(gòu)件，即等離子噴涂成形技術(shù)。預計，等離子加工技術(shù)在進入21世紀后將會有新的發(fā)展。

    二、我國高能束流加工技術(shù)現(xiàn)狀、與國外的差距及應采取的對策

    60年代，為了加強對高能束流加工技術(shù)的研究，經(jīng)國防科工委批準在航空工業(yè)總公司第625研究所建立了"高能束流加工技術(shù)國防科技重點實驗室"，開始了國內(nèi)高能束流加工技術(shù)的研究。該實驗室集激光加工技術(shù)、電子束加工技術(shù)和等離子體加工技術(shù)于一體，是我國唯一同時擁有三束加工技術(shù)的研究單位。它的建立給我們創(chuàng)造了一個良好的研究環(huán)境，將對我國高能束流加工技術(shù)的發(fā)展起巨大的推動作用。"高能束流加工技術(shù)重點實驗室"的三個專業(yè)(激光、電子束、等離子)在過去三十多年時間里，無論是在機理研究還是在應用研究方面都開展了大量的工作，為我國高能束流加工技術(shù)發(fā)展作出了很大的貢獻。其成果在我國新型航空動力裝置的研制和生產(chǎn)應用中得到了有價值的應用。如電子束焊接用于宇航工業(yè)，激光切割、激光熱處理、激光表面改性等用于汽車和冶金工業(yè)，等離子噴涂、離子刻蝕等也在很多門得到應用。再如激光打孔技術(shù)，解決了當前高性能發(fā)動機葉片上成千上萬個氣膜冷卻孔的加工問題，使渦輪前溫度提高300～350℃，發(fā)動機推力提高20%～30%；優(yōu)質(zhì)電子束焊接解決了新型航空發(fā)動機壓氣機整體轉(zhuǎn)子、燃燒室、大厚件鈦合金機匣等的焊接關(guān)鍵技術(shù)，去了大量機械連接，減輕結(jié)構(gòu)重量10%～20%；等離子噴涂技術(shù)用在發(fā)動機的熱障涂層及封嚴涂層中，提高了發(fā)動機的性能。我國高能束流加工技術(shù)與世界先進水平相比，差距還很大。表現(xiàn)在：

    （1）基礎(chǔ)研究不夠深入，人員素質(zhì)較低，研究水平還不高；

    （2）質(zhì)量控制技術(shù)研究的少，手段欠缺；

    （3）科研設(shè)備總是處于落后狀態(tài)；

    （4）工程應用的轉(zhuǎn)化速度較慢。上述因素會影響我國高能束流加工技術(shù)的發(fā)展，我們必須采取切實可行的措施，積極克服困難，努力世界先進水平，縮小差距。具體措施如下：

    1.結(jié)合研究工作，開展國際合作，以提高高能束流加工技術(shù)的科研起點。國外發(fā)達在高能束流加工技術(shù)研究方面有很多成功經(jīng)驗和先進的手段，因而結(jié)合我們的研究方向，與其開展合作，可使我們在短期內(nèi)掌握世界發(fā)展新動向，提高科研起點。

2.根據(jù)"需求牽引，科技進步推動，有所為，有所不為"的方針，開展重點方向的基礎(chǔ)及應用研究。高能束流加工技術(shù)的研究領(lǐng)域及應用方向很廣，但國情(經(jīng)費、時間等)不允許我們的研究工作面面俱到，必須根據(jù)工業(yè)門特別是國防工業(yè)的需求制定相應的應用技術(shù)研究方向，同時開展一些必要的基礎(chǔ)研究作為技術(shù)儲備。

    3.實行"、流動、聯(lián)合"的運行機制。"高能束流加工技術(shù)重點實驗室"是開展高能束流加工技術(shù)研究的基地，只有實行、流動、聯(lián)合的運行機制才能真正發(fā)揮其作用，吸引其他研究院所、學校的有志之士來此開展研究，做到優(yōu)勢互補，使我國高能束流加工技術(shù)整體水平得到提高。

    三、我國高能束流加工技術(shù)的研究方向及"高能束流加工技術(shù)重點實驗室""九五"期間的科研工作

    (一)研究方向我國高能束流加工技術(shù)的研究方向主要集中在以下三個方面：（1）.新型材料及難加工材料高能束流可加工性及工藝優(yōu)化技術(shù)研究；（2）.武器裝備新結(jié)構(gòu)的激光束、電子束、等離子束的新加工方法及關(guān)鍵工藝裝備研究；（3）.提高高能束流束源性能及加工過程控制和質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)的研究。

    (二)"高能束流加工技術(shù)國防科技重點實驗室""九五"期間的主要科研工作"九五"期間"高能束流加工技術(shù)重點實驗室"的主要科研工作是：（1）高品質(zhì)激光制孔及質(zhì)量保證技術(shù)研究；（2）精密激光焊接技術(shù)研究；（3）激光沖擊硬化技術(shù)研究；（4）激光全息技術(shù)用于焊縫質(zhì)量檢測的研究；（5）激光快速成形技術(shù)研究；（6）多功能電子束加工技術(shù)和集成工藝研究；（7）大厚件電子束焊接技術(shù)研究；（8）電子束物理氣相沉積技術(shù)研究；（9）等離子噴涂高性能涂層技術(shù)研究；（10）超音速等離子噴涂技術(shù)研究；（11）脈沖等離子弧焊接技術(shù)研究；（12）全方位等離子體源離子注入技術(shù)研究。