談起前不久犧牲的“金鳳凰”余旭，中科院寧波材料所高級研究員張文武一直都在思考，究竟是什么問題導(dǎo)致了飛機(jī)發(fā)生意外。作為寧波工研院先進(jìn)制造技術(shù)研究所副所長，近年來，張文武帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，一直在研究智能化激光加工關(guān)鍵技術(shù)，而這項(xiàng)技術(shù)將被運(yùn)用于我國下一代航空發(fā)動機(jī)的核心部件制造。
今年，張文武團(tuán)隊(duì)提出的“渦輪葉片復(fù)雜異形氣膜孔智能化激光加工關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，獲得了國家自然科學(xué)基金-浙江“兩化融合”基金的支持，為治愈航空發(fā)動機(jī)“心臟病”提供了可能。
智能化激光技術(shù)加工的復(fù)雜異型孔
智能化激光加工技術(shù)讓航空發(fā)動機(jī)有了“金鐘罩”
復(fù)雜異型孔是什么？在實(shí)驗(yàn)室里，張文武展示了用智能化激光加工出來的相關(guān)產(chǎn)品。在一塊復(fù)合材料板上，一面是一個個針孔大小的孔，而翻過來，則是一個個“貓耳朵”一樣的開槽，而這些井然有序排列著的氣孔，就是復(fù)雜異型孔。“有了復(fù)雜異型孔，高速氣流從針孔狀的一面吹入，另一面出來的氣流因?yàn)闅饪椎男螤羁梢孕纬梢粚?lsquo;氣膜’。”張文武告訴記者，而這將成為航空發(fā)動機(jī)耐高溫的“金鐘罩”。
“別看這小小的開孔，在沒有智能化激光三維加工技術(shù)時，這些氣異形孔的加工是非常困難的。”張文武說，傳統(tǒng)加工技術(shù)不僅耗時多、精度低，同時還會在加工時形成細(xì)微的裂紋，為航空發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定工作埋下安全隱患。“耐高溫是航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵，而這也正是為什么我國航空發(fā)動機(jī)提高大修周期必須提高的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。”
智能化激光三維加工是引領(lǐng)性的先進(jìn)制造技術(shù)，張文武表示，項(xiàng)目的研發(fā)將分步驟展開，在前期研究基礎(chǔ)上，項(xiàng)目從冷卻機(jī)理出發(fā)，系統(tǒng)化解決復(fù)雜異型氣膜孔的科學(xué)設(shè)計(jì)問題；之后從TBC/高溫合金多層材料的激光去除與損傷機(jī)理出發(fā)，突破異形孔的低損傷單步成型障礙；最后則用宏微結(jié)合和特種激光頭，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面上異形孔的自動化加工和質(zhì)量控制，以加速復(fù)雜異型孔在國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)葉片上的應(yīng)用。
張文武展示智能化激光加工技術(shù)產(chǎn)生的相關(guān)產(chǎn)品
主研人員不僅從GE領(lǐng)回團(tuán)隊(duì)更是一個科普達(dá)人
作為項(xiàng)目主研人員，張文武不僅擁有一腔愛國熱情，更是一位充滿熱情的科普達(dá)人。
1995年，張文武以工程師的身份加入原航天部一院十三所。1998年，為了三維制造的夢想，張文武前往美國，在哥倫比亞大學(xué)攻讀精密工程專業(yè)。哥倫比亞大學(xué)畢業(yè)后，張文武獲得了進(jìn)入美國通用電氣公司(GE)工作的機(jī)會，從一名普通的工程師，到帶領(lǐng)整個科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行核心技術(shù)攻關(guān)，張文武潛心研究先進(jìn)制造工藝十年時間。
2012年，他毅然選擇回國，扎根寧波，開始在國內(nèi)推廣能量場制造與創(chuàng)新方法論，探索適應(yīng)中國國情的前瞻性工程方法和工具。值得一提的是，張文武不僅僅對科研有激情，對科普也很執(zhí)著，利用業(yè)余時間，他寫了多本科普讀物，包括長篇科幻小說《地球母親的節(jié)日》和《小豆豆小點(diǎn)點(diǎn)奇遇記》。他希望以科普讀物的形式，讓更多的人了解科學(xué)知識，掌握科學(xué)知識。
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