第154章 线性摩擦技术
李怡炫带着爱德华一行来到火焰筒生产车间，在一台大型加工中心旁边的地面上摆放着几个钢制料胚，李怡炫指着几个料胚说道：“你看看这个怎么样？” 爱德华蹲下身子，仔细看着几块钢制的料胚，李怡炫再一旁解释道：“你现在看到是DG200火焰筒的料胚，料胚材料用的是我们新研制的氮化镍合金钢，相比传统的高温钢制合金，这种氮化镍合金钢耐高温性能更好，单位重量轻了三分之一，而且它内部的晶像组织排列更加的紧凑和均匀，用它制造的火焰筒在强度、钢度和寿命上要强出许多。” 听完李怡炫的讲述，爱德华用双手试了试料胚的重量，没有想象的那么重，双手居然能把这个看起来非常笨重的钢料给提了起来，虽然很吃力，但足以说明，这块火焰筒钢料的确要比传统的钢料轻上许多。 加工中心旁边站着一位四十多岁的香港工人，他正通过窗口观察着里面的加工件，李怡炫的到来对他似乎没有丝毫的影响，正专心致志的做他的工作。 爱德华放下料胚，来到观察窗前，看到里面正在加工中的火焰筒。 只看两眼，爱德华就知道，这是一台粗加工中心，刚才看到的几个火焰筒的毛坯件就是这台机床加工出来的。 零件粗加工，切削量大，走刀块，受力也大，经常加工粗加工的数控机床一般都是结实的，精度不是很高，价格相对便宜的数控机床，火焰筒经过粗加工后，就会拿到精密度更高的机床上进行半精加工，最后再由超精密机床完成最后的加工。 别看只是粗加工，但它且是火焰筒加工中最重要的一环，如果粗料没有加工好，后面的加工就无法进行，整个火焰筒都要面临报废。 在粗加工区看了一会儿，李怡炫又把爱德华带到最后的精加工区，地上的料盘车上摆放着几个已经加工好的火焰筒成品件。 火焰筒，就像一个大圆筒，一个薄薄的大圆筒，每加工一次，薄壁会变薄一次，到了最后的精加工时，火焰筒的壁厚只有0.8毫米以内，成为一个圆圆的大圆筒。 整体式火焰筒的加工难度就在这里，由于壁厚不到1毫米，薄薄的一个大圆筒，说得稍微夸张一点，稍微用力按一下，零件就会发生变形。况且整体式火焰筒在设计上要求也很高，不允许存在一丝一毫的变形，这台DG200涡扇发动机的火焰筒，圆度误差要求还不到1丝，对基准A的跳动不能超过2.5丝，此外，火焰筒上面还有很多非常精密的气模冷却槽和油路冷却槽……加工难度有多大可想而知！ 可爱德华看到的火焰筒成品且是一个个半圆，“你不是说带我看最新的整体式火焰筒吗，怎么我看到的还是传统的分段式火焰筒？” 李怡炫微微一笑，“别着急，我现在带你到下一个工作区。” 来到最后的组装成品区，爱德华看到装配区的工人正在把两块加工好的半圆火焰筒组合在一起，然后一台焊机给焊起来。 “李，如果你说的新技术指的是这个，就没有什么好说的了。” “你着什么急啊，”李怡炫拉住爱德华的手，来到焊机前，“看仔细了，这是什么焊机。”说完，李怡炫就站了一边。 “还有什么，不过就是普通的焊机嘛，咦……”爱德华还没说上两句，就发现了不正常。 他发现这台焊机在焊接时，居然没有发出任何的火焰，焊接后的壁板也没有出现任何的高温迹象，爱德华用手摸了摸，发现一点都不烫手，焊缝处只有一点点的温热…… “线性摩擦式焊接！”爱德华终于惊讶的叫了起来。 什么是线性摩擦式焊接呢？简单的来说，就是是将一件工件夹持于往复运动机构中（称为往复运动工件），另一件夹持于尾座夹具中（称为移动工件），焊接过程中通过一定的摩擦压力使两工件紧密接触。同时，往复运动工件以一定的频率和振幅做线性往复运动，使其与移动工件摩擦产热，随着界面温度的升高，界面处产生塑化金属层，并且挤出飞边，达到稳定状态后，摩擦停止，继续施加顶锻力，在力和温度的共同作用下界面处发生原子扩散和再结晶，从而形成接头。 这么说大家可能都听不懂，那么说得才通俗一点，F119发动机上的整体叶盘听说过吧，他就是用线性摩擦焊接技术，把叶片和叶盘给焊接一起，让叶盘和叶片成为一个整体的技术。 线性摩擦焊接技术的优点是，相比于传统的固相焊接技术，焊前、焊后的辅助清理工作较少，而且焊接过程中无烟尘、飞溅、辐射，不需要添加保护气体和焊料，焊接接头不存在传统熔焊过程的疏松、夹杂、气孔、裂纹等缺陷，焊接接头质量高，并且可进行异种材料的焊接，尤其适用于高温合金和钛合金等贵金属的连接，焊接过程可完全机械化并能实现自动控制，可大大减少贵重金属的浪费。 以前的叶片和叶盘安装方法是，将叶片先装在叶盘中的榫槽中，再用自紧螺母固定。这种方法的最大缺点就是：发动机叶片上使用很多螺母，导致发动机的重量会很大，而且螺母也会出现松动，从而会导致叶片脱落的危险事故。 而采用了线性摩擦焊接，让叶片和叶盘变成一个整体，就不再需要螺母，大大减轻了发动机的重量，叶片也不容易断裂，大大增加发动机可靠性和安全性。 说起来线性摩擦焊接，也不是了不得的高新技术，早在1929年德国的Richter和1959年苏联的Vill分别提出了线性摩擦焊的概念，1969年英国就发明出了世界首台线性摩擦焊机，还并且出版了一项专利主要描述了焊接低碳钢的线性往复机构，到了80年代线性摩擦焊技术才真正地被航空界接受，经过40多年的发展，线性摩擦焊已成为钛合金整体叶盘制造中一项比较理想的工艺。 到了二十一世纪，线性摩擦焊接技术有了更进一步的发展，不但用于钛合金整体叶片盘，连低压压气机、高压压气机、高、低压涡轮也都采用了线性摩擦技术，采用线性摩擦技术的整体式火焰筒解决方案，也是线性摩擦技术的应用成果之一。 线性摩擦技术要到八十年代的中期，美国的F110涡扇发动机的成功，才会被世人接受。而在如今的77年，人们对线性摩擦的应用还停留在传统的造船工业中，还没有开始在航空工业中使用。 像美国的俄亥俄核潜艇、洛杉矶核潜艇和十万吨级核动力航母的建造，就大量应用了线性摩擦技术。还有苏联的台风和奥斯卡核潜艇的建造，也是大量采用了该技术。 现在李怡炫在航空发动机的制造上，居然采用了以前从来都没有人用过的线性摩擦技术，看到这一切的爱德华被惊的不行不行的。 “上帝！你居然用线性摩擦制造涡扇发动机，你……你居然用它来制造火焰筒，这……这简直是太不可思议了！” “没想到我会用这种方法来制造火焰筒吧！” 看到爱德华傻了似得只顾点头，李怡炫笑了，心道：现在你惊什么惊，等你以后看到美国的F110涡扇发动机的时候，你还不跳起来？我这还算好的了，为了不让DG200发动机在这个时代太过逆天，很多更加先进的线性摩擦技术都不敢使用。 等到了85年，F110的横空出世，上面大量的各种先进复杂的线性摩擦技术的运用，还不把你惊的飞起！ 线性摩擦工艺的使用上，F110都还不算上是最变态的，等你看到F119发动机的时候，你才知道什么才是真正的变态。要知道F119发动机可是20世纪90年代的技术啊！与它的前辈F110和F100，在时间间隔上只有区区的十年！ 十年，仅仅十年，美国的发动机就取得如此逆天的技术突破，除了在材料技术上的突破外，线性摩擦的更是具有不可替代性的作用。 线性摩擦技术对航空发动机真有这么重要吗？答案是，当然！其实，早在20世纪的六、七十年代，推力在150KN以上的超大推力军用小涵道比涡扇发动机，就已经出现了。 只不过限于当时的技术，这些超大推力的军用发动机的推重比都不高，只是堪堪过6。 90年代，美国普惠为F119项目，建了世界首台万吨垂直挤压机，突破了粉末冶金叶盘的关键性技术，再把线性摩擦大量应用于整体叶片盘的制造时，于是F119-PW-100划时代的发动机诞生了。 严格上说起来，F119实际只是F100大改升起版。八十年代中期GE的F110发动机的横空出世，就震撼了整个世界！ 于是全世界从这一刻开始，开始纷纷投入巨资对线性摩擦技术在航空工业中的运用进行研究，做为GE最大也是最直接的竞争对手的美国普惠，更是在线性摩擦技术的研究上不予余力。 美国普惠对F100的JT22核心机进行了最简单也是最粗暴的技术改造，他们把JT22上采用的热力静压螺母紧固叶片盘制造的高低压压气机给全部取消，取而代之的是更先进的粉末冶金技术制造的整体叶盘，并用线性摩擦把叶片和叶盘焊接成一个整体。 光是这一项改进，就节约了上千颗自紧螺母，要知道这种特种螺母可是很重的，它的材料用的可是合金钢，减少了这么多的航空螺母，发动机的重量自然就降下来了；重量下来了，发动机的推重比肯定就上去了。 另外，F100的钢制机匣又被最最新型的阻燃钛合金取代，这使得航空发动的重量更进一步的减轻，推重比又一次被提高。 然后三代单晶高温合金运用，又大大提高了涡轮前温度，让发动机的推力大增，这又提高了推重比。 这还没完，由于新叶片、新叶盘以及第三代单晶合金的大量使用，让JT22核心机的性能大量提升的同时，高压压气机的数量由原先的10级减少到了6级，这使得发动机的重量再一次减轻，推重比又被提高。 接着，新型的环涡“泰龙”燃烧室的运用，承重结构上改用F110的1-0-1支撑方案，单级高压涡轮和单级低压涡轮的对转技术方案，最后再把二元矢量喷口装上，就是一代神机F119。 “李，创新是件好事，但胡乱应用新技术，可就是灾难！” 哟呵！你小子还不服气是吧？好老子让你心服口服。 等火焰筒焊接好后，李怡炫把量具交给爱德华，“不服是吗？自己测，看我有没有胡乱应用新技术。”说完就站开了。 爱德华有点尴尬，但他很快就恢复了过来，向李怡炫打了手势：你会出丑的。 这时其他人也围了上来，纷纷打量眼前新加工好的火焰筒，看到火焰筒加工的如此漂亮，爱德华带来的人不禁对视了一眼，接着又不约而同的点了点头，表面质量加工如此好，各尺寸，各技术条件只怕真的全部合格。 人群中还有德玛吉的工作人员，他们挤进去的目的只有一个，那就是监督这帮洋人，防止他们搞鬼。 以普惠加拿大公司如今的江湖地位，这么做显然是有点以小人之心度君子之腹，但员工们任然是不管不顾，因为他们都是香/港人，吃过白人太多太多的亏，他们对谁都不相信。 对于自己手下的行为，李怡炫没有去阻止，他要用这种方式来表达对爱德华刚才行为的不满：小子。德玛吉公司占有普惠加拿大40%股份，我大小算是你的半个老板，你说话得小心着点，别把我惹火了。当心我召开董事会罢免你！ 爱德华仿佛没有受到丝毫的印象，拿起量具，亲自动手量了起来。 一旁的检查员看着李怡炫，张口欲说什么，李怡炫连忙摆一摆手，“让他们自己测。” 爱德华也不废话，亲自一个个尺寸量了起来，且动作熟练，使用量具非常的规范标准，连李怡炫都轻轻点一点头，心中想道，这个爱德华的基本功非常扎实，身为普惠公司的CEO，能熟练规范的使用各种量具测量一个个的尺寸，说明他也是从基层一步步爬到如今这个地位的，不错！李怡炫心中给他点了十二赞。 一个一个尺寸的量下来，待测量到几个比较关键的尺寸时，爱德华又轻轻的“咦”了一声，反复量了好几遍，确定自己没有量错之后，不禁看了站在不远处的李怡炫几眼。 爱德华的助理不禁急忙问道：“经理，情况怎么样？” 爱德华放下手里的量具，感叹的道：“了不起，OK，各尺寸不但全部加工合格，且基本上都是中差，太了不起了！” 中差！听到爱德华的话，所有的老外都惊呆了，这里面不包括德玛吉的员工，他们的脸上都是一副我早就知道是这样的表情。 中差的意思就是，尺寸的实测值在公差范围的中间位置，这就非常好，代表着零件质量优良。 旁边的人也是一脸兴奋和震撼，看着一个个尺寸被测量出量，被一一记录在工序流程卡上。 “还有内圆跳动没有测量，如果内圆跳动也合格的话，那这道工序的加工，我不得不说十分完美。”爱德华不愧是PW的CEO，拿得起放得下，虽然被打了脸，但他心里任然非常高兴，他来不就是为了解决新型火焰筒的加工技术难题的，现在问题被解决，他世界上比任何人都要高兴。 李怡炫微微一笑，信心十足的道：“那我们测量一下内圆跳动情况。” “好，现在就测量！”说完，爱德华几人就拧起零件就走，在旁边不远就有一个测量大平台，这是大理石的平台，长两米多，宽一米多的大理石平台非常的平，平面度在千分之几之内，一些零件的测量，如高度测量就在这里测量，因为大理石平台上摆着一台精密高度仪。 除了高度仪，还有一个直径五百的精密转盘，正好是用来测量零件跳动，爱德华亲自拧着这件零件，将零件放在这个精密转盘上面，亲自cao刀，动作还是非常标准熟练。 装好百分表，找正零件，一切有条不紊，大家都围在旁边，看着爱德华的cao作，基本上帮不上忙。 很快，一切就绪，爱德华将百分表的表头轻轻的接触到零件外圆基准，压表大约十几丝，然后开始轻轻的转动这个精密转盘，不时的，根据百分表的跳动情况，轻轻的用小木槌敲敲零件。