飛機機身壁板主要由長桁-蒙皮的T型結(jié)構(gòu)組成，先前這種T型結(jié)構(gòu)必須采用傳統(tǒng)的鉚接方法進行連接。然而，鉚接不但生產(chǎn)效率低下，而且額外增加了機身的重量，降低了飛機的燃油經(jīng)濟性。上世紀90年代初空中客車公司開展了機身壁板T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接技術(shù)的研究，并成功利用該技術(shù)代替了鉚接對長桁-蒙皮的T型結(jié)構(gòu)的焊接。與傳統(tǒng)鉚接技術(shù)相比，該雙側(cè)激光焊接技術(shù)具有更高的生產(chǎn)效率，特別是能夠大幅度減小機身重量，提高飛機的燃油經(jīng)濟性。目前這一革新技術(shù)已成功應(yīng)用于包括最小型A318和最大型A380在內(nèi)空客公司多種機型的機身壁板結(jié)構(gòu)制造中。空客提出的雙側(cè)激光焊接技術(shù)采用雙側(cè)對稱送絲的方式進行，通過填充焊絲補充熔池內(nèi)金屬，形成均勻圓滑過渡的焊縫從而抑制熔合不良、咬邊、孔洞、裂紋等焊接缺陷的形成，提高雙側(cè)激光焊縫的力學性能。然而，實驗發(fā)現(xiàn)，為了抑制氣孔缺陷的形成，目前的T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接需要在較高的焊接速度下進行，焊接速度甚至達到10m/min以上。在高焊速情況下，保證長焊道焊接過程的持續(xù)穩(wěn)定進行難度很大，特別是對送絲機構(gòu)精確穩(wěn)定性的要求更苛刻，而焊絲在被送入熔池過程中將同時受到熔池尺寸、激光功率、激光焦點位置、焊接飛濺以及焊絲殘余形變等諸多因素的影響，以上任意因素的波動或突變均會導(dǎo)致焊絲無法被持續(xù)穩(wěn)定恒速地送入熔池內(nèi)，將嚴重影響焊縫成形并導(dǎo)致焊接缺陷的產(chǎn)生，甚至使焊接過程中斷，而由于實際生產(chǎn)對機身結(jié)構(gòu)的嚴格要求，雙側(cè)激光焊縫不宜進行重熔補焊處理。因此，使弘遠雙側(cè)激光焊接過程穩(wěn)定進行并確保一次性焊接得到均勻連貫無缺陷的雙側(cè)焊縫是影響雙側(cè)激光焊接技術(shù)成熟應(yīng)用于機身壁板T型結(jié)構(gòu)制造的先決條件。此外，由于T型結(jié)構(gòu)在焊縫成形及結(jié)構(gòu)拘束度上的特點，雙側(cè)激光焊接技術(shù)對焊絲本身的強化焊縫組織及抑制缺陷的作用要求更高，現(xiàn)有商用焊絲很難同時滿足焊縫合金調(diào)控強化和抑制裂紋等缺陷的要求，因此需要根據(jù)特殊冶金要求，提出全新成分配比的焊絲，而這將大大增加研發(fā)和生產(chǎn)成本。為了解決在高焊接速度及長焊道的情況下，弘遠T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接過程難以確保焊絲被持續(xù)穩(wěn)定恒速地送入熔池內(nèi)并一次性焊接獲得均勻連貫無缺陷的雙側(cè)焊縫以及難以靈活對焊縫組織進行特定合金調(diào)控的問題，而提出一種3D增材的T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接方法。3D增材的T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接方法，它涉及一種雙激光束焊接方法，以解決在高焊接速度及長焊道的情況下，T型結(jié)構(gòu)雙側(cè)激光焊接過程難以確保焊絲被持續(xù)穩(wěn)定恒速地送入熔池內(nèi)并一次性焊接獲得均勻連貫無缺陷的雙側(cè)焊縫以及難以靈活對焊縫組織進行特定合金調(diào)控的問題。
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