第1031章 激光选区熔化成型

“集中力量先攻克材料本身?”

听到常浩南的思路之后,卢青松的第一反应是难以置信:

“单从研究角度这样确实更合理,但是常总,时间上会不会有些来不及……”

在已经拿到材料的基础上进行加工,和从头……从半路开始研发一种新材料相比,工作量总归还是要小得多。

包括按照最开始的打算,对4722合金的逆向工程,也是个相对长期的任务。

现在突然调整计划,对于整个项目来说都会产生不小的影响。

可是眼下,常浩南实在也没得选。

“没办法。”

他略显无奈地回答道:

“时间上确实会比较赶,但是既然利用其他钛合金基材进行测试,再把结果递推出去的尝试已经被证明行不通,那么要想在短时间内获得工艺参数,就只能直接拿足够的4722合金,单独建立面向这一个系列材料的数据库和拟合公式,这样的结果肯定能保证准确。”

“而现在要想获得足够的4722合金,最简单的办法肯定是根据合同找罗罗要,但是我又不太想把全部加工废品都还给他们,那样漏出去的东西就太多了……所以,只能搞两手准备。”

“一方面集中绝大部分力量攻关4722合金材料本身,虽然短时间内大概做不出跟罗罗完全一样的叶片,但最好是能拿出符合要求的基材来,这样我们的计算建模过程就可以用自己的材料完成,完全没有泄露出去的风险……”

“当然另一方面,遄达900的涡轮加工任务本身肯定还是最重要的,所以也不能把宝全都押在这上面,如果合金成型工艺到今年年底还是没有起色,那就只能选择管英国人要第二批后续样品了……”

听到这一番解释,卢青松神情凝重地点了点头。

技术封锁这东西,道理都是一样的。

主要目的是提高别人追赶的成本和时间。

只要后来者技术迭代的速度还没我快,那整个市场就仍然处在垄断状态。

所以,如果可以的话,谁都想把这个过程尽量延长一些。

稍作迟疑之后,他才又继续道:

“那如果西罗公司想知道进度的话……您知道,那边毕竟是甲方,咱们不可能连一点消息都不给透露……”

而常浩南的回答几乎不假思索:

“就说正在调整工艺参数……另外,这一轮测试加工出来的几组废品,也可以拆开之后分几次给他们交差,应付两三个月时间应该足够了……”

“……”

就在俩人已经做好了应对最坏情况的准备时。

一道人影恰到好处地出现在了办公室门口……

是杭志斌。

“常总,还有卢工。”

他手里拿着一个和常浩南面前几乎同样的文件夹,缓步走了进来:

“我们根据从资料中倒推出来的工艺,试生产了一批Ti-47Al-2Cr-2Nb出来。”

这一句话,着实把刚才还在讨论这件事的常浩南和卢青松给炸得不轻。

尤其是前者。

差点从椅子上弹起来:

“试生产出来了?棒材还是型材?”

也实在不能怪常浩南一惊一乍。

主要是距离研究开始,总共才过去不到20天。

这么短的时间里,哪怕是依托现有经验开发出一套完整工艺都有点费劲。

更别说产出材料本身了。

就算有系统帮忙都不可能这么快的……

看着一脸震惊的二人,杭志斌也有那么一瞬间露出了茫然的表情。

随即意识到对方会错了意。

赶紧摇了摇头:

“怎么可能有型材和棒材……只是用我们所过去开发出的气雾化工艺,制成了一批金属粉末而已……”

听到他的解释,常浩南在稍稍松了口气,庆幸科学原理还存在的同时,也难免有些遗憾。

当然,即便是粉末,20天时间,也是非常不错的进度了。

因此,他肯定不能把自己的遗憾表现出来:

“没关系,我看过罗罗那边提供的资料,叶片胚料是用激光选区熔化成型技术生产出来的。”

“有了金属粉末,至少就有了后面进一步研究成型工艺的基础……另外,我和卢工正好也在考虑调整研发计划,和你们一起集中力量,攻关基材生产技术。”

这个激光选区熔化成型工艺,属于3D打印的一种。

算不得什么新技术,从90年代末就开始有少量应用了。

只不过在21世纪初这会,还做不到像后来那样,直接从粉末打出成品。

都是先差不多搞出一个毛坯,然后再由传统加工方式进行后续精密处理。

而杭志斌这会虽然还不知道具体发生了什么,但对于他来说,有这么两位大佬加入,肯定不会是什么坏事。

于是欣然点头。

然后,还颇为兴奋地报告了另外一项进度:

“其实,在粉末搞出来之后,我们也进行过两轮铺粉成型试验……只不过结果不算太好,所以就没写进这次的报告里面。”

“但是既然常总您接下来准备亲自负责这边……”

听到这里,常浩南的眼神重新亮了起来。

甚至不等对方说完,便匆忙道:

“具体说说!”

“嗯……试生产嘛,所以我们做的都是10mm的立方试样,但样品只有上下表面比较平整,侧壁,尤其是侧棱可以观察到明显的翘曲、毛刺还有未熔合缺陷,然后从这些缺陷上还……”

由于没带样品检测报告,杭志斌只能一边组织语言一边形容,所以难免有点卡壳。

不过,他说出来的内容,却让常浩南相当熟悉。

以至于在中途就打断了对方:

“你是想说,以这些侧棱位置的缺陷为源点,产生了很多宏观裂纹,肉眼都能明显观测到的那种?”

杭志斌当即点头:

“对……”

紧接着马上意识到了什么:

“等等……常总您怎么知道?”

“唉……”

常浩南叹了口气:

“因为我这边也遇到了几乎完全一样的问题.”

说着,把桌面上刚才卢青松带来的测试报告递给杭志斌:

“看一下吧,这上面有图,是不是跟你们……”

常浩南的声音,到一半便戛然而止。

因为就在这一瞬间,一个念头从他的脑海当中飞速划过,擦出了一连串灵感的火花。

激光选区熔化成型,是妥妥的利用激光热效应工作。

而他这边的超短激光加工,则是要尽可能减少热效应的作用。

可现在两边却产生了相同的问题……

众所周知,裂纹产生的直接原因,基本是因为残余应力大于材料本身的抗拉强度。

而目前的皮秒级激光实际上不足以规避全部热效应。

为了解决这一问题,在当初常浩南开发超短激光加工设备时,是把待加工工件浸泡在液体当中。

如果一定要说成型和加工两个过程中有哪里比较类似,那大概就只有这个过程。

不是说冷却方式一样——

粉末成型过程中当然不可能填充液体。

但本身更高的温差却使得其传热效率与液冷接近。

也就是冷却速率接近

换句话说,应力本身很可能是在材料冷却过程中产生的。

并且,未熔化的粉末与熔融粉末的边界会形成缺口,增大了表面自由度,因此,裂纹更容易在试样的侧面产生。相比之下,由于上表面是由最后熔化的熔池组成,表面质量较好,不易成为裂纹源。

这样就可以解释,为什么杭志斌那个立方试样的上表面相对光滑,而侧棱部分情况最差。

“杭研究员……”

许久之后,常浩南缓缓开口道:

“我好像……想到解决办法了。”

(本章完)

第1032章 罗罗妙计安天下

第1032章 罗罗妙计安天下……

如果一切的原因真是冷却速率问题,那对于常浩南这边的加工任务来说,只要提高液体预热温度,把冷却速率给降下来就行。

当然,这只是原理层面而已。

具体落实下来,考虑到原本使用的中性盐溶液本身导热能力不小,而且预热温度高了的话还存在蒸发甚至沸腾问题,还是有一些地方需要克服。

为这事再上一套加压设备,会进一步提高系统复杂度。

但要是更换液体种类,一时间似乎又想不到特别符合要求的。

而材料成型方面,则要更复杂一些。

对于传统冶金过程来说,可以设置一个专门的去应力退火流程。

但激光选区熔化作为一种粉末成型工艺,实际上是一边加工一边冷却的。

换句话说,即便对于10mm大小的立方试样来说,也是还没等整个成型过程结束,该形成的裂纹就已经形成了。

所以,事后再退火肯定为时已晚。

只能考虑实时后处理。

也就是一边加工一边退火。

好在,退火本质上是个缓慢加热再缓慢冷却的过程。

理论上可以再设置一个退火激光器,跟在加工激光器后面来完成这一操作。

而要说再想点什么其它办法的话,就是金相问题了。

根据前期材料表征,以及常浩南进行计算的结果,共析反应α→γ+β对冷却速度十分敏感,因此在基体内部会形成较多密排六方排列点阵结构的α2相,该结构滑移系较少,为典型的脆性相,因而含α2相较多的区域抗拉强度较低,在残余应力较大时,更容易成为裂纹的起始和扩展区域。

也就是说,降低α2脆性相的比例,就可以抑制裂纹的产生。

不过熔化成型这个过程本身就会影响到最终产物的相组成,所以牵一发而动全身,也并不会比边加工边退火的思路简单多少……

总之,不可能有随便搞搞就能解决问题的方法。

但至少,研究方向是可以确定下来了。

在脑海中理清思路之后,常浩南飞速整理了一下桌面,然后把自己的想法和另外两人简单叙述了一遍。

接下来,就是一阵漫长的沉默……

最后,还是卢青松先开了口:

“虽然没什么证据……但是至少推测很合理。”

杭志斌也紧接着说道:

“我们可以专门制作一批成型进度从20%到90%不等的试样,然后拿去分别做扫描电镜检测,还有X射线衍射分析,这样可以快速判断出常总的两项中间推测,也就是裂纹在成型过程中同时产生,还有α2脆性相的含量会影响裂纹产生的难易度是否正确。”

“如果这两项内容都是正确的,那么虽然不是特别严谨,但也基本可以认为,常总前面说的裂纹产生机理没问题。”

机理没问题,那后面的解决方案就不会有问题。

因此,三人迅速就此事达成了一致。

“那下一步……”

就在常浩南准备正式布置后续工作时,杭志斌突然话锋一转:

“等下,还有件事情……”

常浩南和卢青松同时转向他。

“这个过程需要和英方提供的样品做多次对比,而且我们后面本来也要对材料的机械加工性能进行比较测试……”

杭志斌解释道:

“所以,我们需要更多的样品,我是指……英方提供的半成品样品。”

听到这个要求,卢青松有些迟疑。

“但现在数量本来就不太够……”

不过,常浩南倒是答应得很痛快:

“这个没关系,再找罗罗那边要第二批样品就行了。”

“啊?”

卢青松一脸懵地看向常浩南。

后者则满是无所谓地回答道:

“合同里面没有规定这些样品的具体用途,只是要求我们在测试之后必须交还而已。”

“我们不想用是因为担心泄密,但杭研究员的测试是逆向工程他们,又没有秘密可泄……”

卢青松脸上的茫然登时转为恍然大悟——

还是被思维定式给禁锢住了啊……

……

很快,罗罗方面便收到了提供第二批加工样品的请求。

并且,按照合同约定,第一批已经被消耗掉的样品也被同时交还给西罗公司。

而后者则以最快的速度将其以人肉快递的形式带到了英国——

低压涡轮组件体积较小,并且样品本身的数量也有限,因此无需像上次那样一定要带一个货箱。

而负责这次人肉快递的,正是西罗公司两名英方代表之一的亚当·惠特尔。

一下飞机,他就被直接带到了位于德比郡的罗尔斯·罗伊斯总部。

包括拉普华兹、波迪,以及工艺组负责人奈特·麦克吉尔在内,几乎三分之一遄达900项目团队的主管级领导,都已经等在此处。

这副架势,直接让已经离开罗罗核心圈多年的惠特尔又惊又喜。

“这就是华夏人进行工艺测试过程中产生的废品?”

拉普华兹从样品袋中小心翼翼地抽出一个叶片型胚,皱了皱眉头,问道。

虽然她这话是对着惠特尔说的,但后者在回答问题的优先级列表中显然排不到前列。

坐在旁边的麦克吉尔凑过去看了看,便直接给出了肯定的答复:

“没错,我们发货之前在叶根和叶端部分都做了特殊标记,这个显然没被掉包。”

“不是……”

拉普华兹有些无奈地扶额:

“我的意思是……上次他们拿出来的镍基合金叶片简直完美,但这个怎么……”

她说着把叶片调转方向,展示给了周围的另外几人。

然后,会议室里便发出一阵齐刷刷的吸气声——

整个上表面,几乎都被肉眼可见的细微龟裂纹所覆盖。

甚至都不用上任何检测设备,就知道绝对是废品。

跟之前试生产过程中的样品简直一个天上一个地下。

“要我说,这才是正常的。”

麦克吉尔本就负责工艺研发,对于这个过程的困难程度有着相当清晰的认知:

“钛合金和镍合金的加工特性本来就相去甚远,他们过去明显没有这方面的经验,那就只能从头探索……”

说到这里,他把叶片接到手中,端详了一会之后露出一个笑容:

“而且,只有这样,我们才能完整地了解到华夏人的研发过程,从而倒推出他们所使用的具体工艺路线,甚至是……工艺参数。”

刚刚一直没有说话的波迪此时皱了皱眉:

“也不要过于依赖这些了,麦克吉尔。”

“你知道,这样倒推得到的结果,有时候未必是完全正确的……甚至可能还会干扰到正常的研发进程。”

实际上,他最开始就是不太支持搞逆向工程的,不过麦克吉尔说动了遄达900项目的主管,也是他们所有人的直属上级,把自己的建议变成了决定。

后者听罢,一边把手中的叶片还给拉普华兹,一边擦着手上的不明液体说道:

“所以……我把手下分成了两个部分,一组负责和牛津光学仪器合作,继续做正向开发,另一组则跟我一起,尝试看能不能从华夏人的测试样品当中找到些有用的东西。”

“而从现在的情况来看,华夏人……并没有意识到我们的手段……”

(本章完)

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