一种300M超高强钢飞机起落架的制造方法技术

一种３００Ｍ超高强钢飞机起落架的制造方法，将３００Ｍ超高强钢的板材、棒材或锻件机械加工制成细棒，然后制成粉末；利用激光成形技术，按照起落架外筒、活塞杆等零件三维数模，将３００Ｍ超高强钢粉末逐层熔化沉积，直至堆积成所设计的零件毛坯，最后通过常规的数控机械加工即可制成３００Ｍ钢整体起落架。本发明专利技术首次创造性地利用激光熔化沉积（激光快速成形）技术，实现了３００Ｍ钢整体起落架制造，不需要锻造，对原材料规格无特殊要求，深孔机械切削量大幅度减少，零件的组织、成分、性能与锻件所制成的零件相当，制造难度显著降低，制造成本降低２／３，制造周期减少１／２以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光成形技术和超高强钢材料，特别提供了 300M超高强钢 飞机起落架的制造方法。技术背景300M钢(40CrNi2Si2MoVA)是一种低合金超高强度钢，具有超高强 度、优良的横向塑性、断裂韧度、抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能，是现代 飞机起落架结构的优先选用材料。由于300M钢不推荐焊接，故多采用整体 制件方式。其原材料主要有棒材、板材、丝材、管材、锻件等。300M钢整体起落架可以避免焊接可能产生的工艺缺陷和材料缺陷，有 利于提高起落架的疲劳寿命。但是，300M整体起落架包容面积大、形状复杂，下料重l吨以上，需 要大规格直径棒材((p500)，锻造难度大，容易产生低倍粗晶；同时，需要 解决整体起落架深孔加工和热处理后磨削技术问题。这些因素最终导致起 落架的制造成本成倍增加。因此，300M整体锻件起落架的锻造和深孔加工技术难度与高额制造成 本是其面临的主要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用激光成形技术制造300M超高强钢飞 机起落架的方法，通过该方法所制造的起落架零件，其结构性能与锻件相 当，制造难度显著降低，制造成本降低2/3，制造周期减少一半以上。本专利技术提供了一种300M超高强钢飞机起落架的制造方法，采用真空 非接触等离子熔化，将300M超高强钢的板材、棒材或锻件机械加工后的细 棒氩气雾化制成粉末，以粉末雾化态真空罐装供应，其中粉末70%为球形 粉末，需筛分和干燥，粒度为100 300目；利用激光成形技术，按照起落 架外筒、活塞杆等零件三维数模，将300M超高强钢粉末逐层熔化沉积，直 至堆积成所设计的零件毛坯，最后通过常规的数控机械加工即可制成300M 钢整体起落架。其中激光成形技术的主要工艺参数为激光束功率3.0~10kW，优选8.5 10kW激光束斑直径(p3 6mm，优选(p4 5mm扫描速度5~10mm/min，优选6~8mm/min粉末流量范围10~30g/min，优选18~22g/min单层沉积厚度不高于0.8mm,优选0.5 0.6mm。本专利技术提供的300M超高强钢飞机起落架的制造方法，该制造方法除适 合300M超高强钢外，还包括适合于激光快速成形的其它超高强钢起落架， 如AermetlOO钢制造起落架。本专利技术首次创造性地利用激光熔化沉积(激光快速成形)技术，实现 了 300M钢整体起落架制造，而且不需要锻造，对原材料规格无特殊要求, 深孔机械切削量大幅度减少，零件的组织、成分、性能与锻件所制成的零 件相当，制造成本大幅度降低，制造难度、制造成本、制造周期等方面均 具有显著优势。具体实施方式 实施例l将300M原材料加工成截面约15 X 15mm的棒材，长度1000mm,按照 激光成形制造技术要求，采用真空非接触等离子熔化——氩气雾化技术制 备粉末，以粉末雾化态真空罐装供应。粉末70%为球形粉末，经筛分和干 燥，粒度需根据零件与工艺确定， 一般为100-300目；利用激光熔化沉积 设备和工艺，按照零件三维数模进行零件近终成形。300M钢粉末成分百分比为Sil.57、 Cr0.87、 Mn0.67、 Fe94.66、 Nil.76， Mo0.35， V0.11;采用C02激光器，输出功率为8500W,光斑直径为4mm, 焦距500mm，扫描速度6mm/min,粉末流量18g/min，单层沉积厚度 0.5mm,用氩气吹扫保护。表1 300M钢激光成形外筒件室温拉伸性能<table>table see original document page 6</column></row><table>从表1中可以看出，由300M钢激光成形起落架外筒件的室温拉伸性能 优异，其强度与塑性达到了锻件水平，纵向和横向之间的强度基本相同。 表2 300M钢激光成形活塞杆件室温拉伸性能<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>从表2中可以看出，由300M钢激光成形活塞杆件室温拉伸性能、塑性 与锻件基本相当，纵向和横向之间的强度基本相同。通过表l、表2中的试验数据可知，300M钢激光成形件具有很好的室温拉伸强度和塑性，基本达到了锻件水平。 实施例2其他条件同实施例1，采用C02激光器，输出功率为9000W，光斑直 径为4mm，焦距500mm，扫描速度7mm/min，粉末流量19g/min，单层 沉积厚度0.5mm，用氩气吹扫保护。同样测试300M钢激光成形起落架外筒件、活塞杆件的室温拉伸性能和 塑性，结果如下表3 300M钢激光成形外筒件室温拉伸性能<table>table see original document page 7</column></row><table>表4 300M钢激光成形活塞杆件室温拉伸性能<table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>表明室温拉伸性能、塑性与锻件基本相当，纵向和横向之间的强度基 本相同。通过表3、表4中的试验数据可知，300M钢激光成形件具有很好的室 温拉伸强度和塑性，基本达到了锻件水平。 实施例3其他条件同实施例l，采用C02激光器，输出功率为10000W,光斑直 径为5mm，焦距500mm，扫描速度8mm/min，粉末流量20g/min，单层 沉积厚度0.6mm，用氩气吹扫保护。同样测试300M钢激光成形起落架外筒件、活塞杆件的室温拉伸性能和 塑性，结果如下-表5 300M钢激光成形外筒件室温拉伸性能<table>table see original document page 8</column></row><table>表6 300M钢激光成形活塞杆件室温拉伸性能<table>table see original document page 8</column></row><table>19卯167011.546.2向1982167311.049.2横1990167710.241.41978166510.340.5向簡165610.841.6表明室温拉伸性能、塑性与锻件基本相当，纵向和横向之间的强度基 本相同。通过表5、表6中的试验数据可知，300M钢激光成形件具有很好的室 温拉伸强度和塑性，基本达到了锻件水平。 实施例4其他条件同实施例1，采用C02激光器，输出功率为6000W，光斑直 径为4mm,焦距500mm，扫描速度6mm/mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种３００Ｍ超高强钢飞机起落架的制造方法，其特征在于：－－采用真空非接触等离子熔化，将３００Ｍ超高强钢的板材、棒材或锻件机械加工后的细棒氩气雾化制成粉末，以粉末雾化态真空罐装供应，其中粉末７０％为球形粉末，需筛分和干燥，粒度为１００～３００目；－－利用激光成形技术，按照起落架外筒、活塞杆等零件三维数模，将３００Ｍ超高强钢粉末逐层熔化沉积，直至堆积成所设计的零件毛坯，其中所述的激光成形技术的主要工艺参数为：激光束功率：３．０～１０ｋＷ激光束斑直径：φ３～６ｍｍ扫描速度：５～１０ｍｍ／ｍｉｎ粉末流量范围：１０～３０ｇ／ｍｉｎ单层沉积厚度：不高于０．８ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王云阁，王向明，王华明，
申请(专利权)人：王云阁，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]