航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)材料高性能零部件制造技術(shù)進(jìn)展

清 華 大 學(xué) 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 王 輝 周明星

西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 吳寶海

北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 李小強(qiáng)

過去10多年中，IHPTET等研究計(jì)劃將低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比逐步提高了60%以上，達(dá)到了10：1，而ADVENT計(jì)劃還在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的跨越；商用大推力大涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)也在控制油耗、改進(jìn)效率、降低噪聲、提高安全可靠性、削減研制生產(chǎn)成本等多個(gè)方面取得了重要進(jìn)步。主要的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商——通用電氣（GE）、羅爾斯·羅伊斯、普惠和賽峰等所取得的這些重大成就都與其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)加工制造技術(shù)中的不斷進(jìn)步密不可分。GE9X、GEnx、LEAP、Trent 1000及PW8000等新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究和研制經(jīng)歷都表明，具有很高機(jī)械物理性能的新材料零部件的可加工性、可生產(chǎn)性的改善及其工程化應(yīng)用，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)從機(jī)體結(jié)構(gòu)減重和渦輪工作溫度增高兩方面提升性能，改進(jìn)效率，取得持續(xù)進(jìn)步的重要推動(dòng)力。

新型復(fù)合材料風(fēng)扇的加工制造技術(shù)

1 碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料風(fēng)扇

大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料(CFRP)風(fēng)扇葉片加工制造技術(shù)已經(jīng)日益成熟。如圖1所示，GE90系列的大型CFRP風(fēng)扇葉片約有1.2m長(zhǎng)，經(jīng)過超聲切割技術(shù)精確加工的數(shù)百層碳纖維預(yù)浸料布，進(jìn)行鋪設(shè)后進(jìn)行熱壓制成。風(fēng)扇葉形經(jīng)過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)三元流優(yōu)化設(shè)計(jì)，榫頭到葉尖的厚度逐步從10cm降低到0.6cm，并采用鈦合金（后改為合金鋼提高強(qiáng)度）包邊增強(qiáng)的方式，重量也僅有22.7kg。此類經(jīng)過氣動(dòng)優(yōu)化、大尺寸、少葉數(shù)的風(fēng)扇已經(jīng)顯示了突出優(yōu)勢(shì)，GE90-115B的風(fēng)扇葉片有22個(gè)，GEnx降低到18個(gè)，而GE9X又降低到了16個(gè)，既擴(kuò)大了涵道比、增大了空氣流量，又減少了風(fēng)扇系統(tǒng)的重量。由于通過外涵道排出空氣所形成的推力占據(jù)了商用發(fā)動(dòng)機(jī)總推力的70%～90%，因此，增大空氣流量、減少風(fēng)扇系統(tǒng)的重量，會(huì)帶來更好的燃油效率。例如，GE公司指出GE90-115B僅此就提高了約1.5%的燃油效率[1]。CFM公司LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的直徑約3m，共用了18個(gè)總重量為76kg的CFRP葉片，相比之下，CFM56則有36個(gè)總重高達(dá)150kg的鈦合金葉片。新的碳纖維三維編織/樹脂傳遞模塑成形（RTM）制造工藝可以進(jìn)一步提高風(fēng)扇葉片的強(qiáng)度，因此，新一代GEnx及LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)上都將采用這一技術(shù)制造風(fēng)扇葉片。斯奈克瑪公司為L(zhǎng)EAP發(fā)動(dòng)機(jī)CFRP風(fēng)扇葉片開發(fā)的碳纖維三維編織/RTM制造工藝中，長(zhǎng)度以千米計(jì)的碳纖維進(jìn)行三維編織后經(jīng)超聲加工方法制成預(yù)制體，再在專門開發(fā)的RTM模具中注射樹脂并進(jìn)行熱壓固化制成葉片（圖2）。葉片的成型過程需要24h，然后再進(jìn)行鈦合金包邊并完成LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的最終加工[2]。不過，普惠等公司開展的一些試驗(yàn)也表明，為保證零件強(qiáng)度——例如防鳥撞，CFRP材料風(fēng)扇葉片要做的比傳統(tǒng)鈦合金葉片相對(duì)厚一些，這會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)性能。因此，在直徑較小的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用超塑成形/擴(kuò)散連接（SFP/DB）工藝制成風(fēng)扇葉片的優(yōu)勢(shì)仍然存在。這樣，風(fēng)扇葉片可以做的較薄、強(qiáng)度夠、氣動(dòng)性能也好。CFM也在進(jìn)一步將碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料（CFRP）制作的風(fēng)扇機(jī)匣在LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。

圖1 GE90的風(fēng)扇葉片

圖2 RTM模具中的碳纖維預(yù)制體

2 金屬基/陶瓷基復(fù)合材料風(fēng)扇

金屬基/陶瓷基復(fù)合材料（MMC/CMC）風(fēng)扇的研發(fā)也一直在深入開展。MMC/CMC材料比CFRP具有更好的強(qiáng)度、剛度以及高溫性能，因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)上多種類型的零件都有較好的應(yīng)用前景。GE公司在GE9X的技術(shù)驗(yàn)證評(píng)估中認(rèn)定，CMC材料輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)使得他們能夠在與現(xiàn)有GE90的CFRP風(fēng)扇葉片相同強(qiáng)度的情況下，可以做得更薄，并減少到16個(gè)風(fēng)扇葉片，這有望將發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高10%。羅爾斯·羅伊斯公司也在一個(gè)名為UltraFanTM的項(xiàng)目中對(duì)新型C/Ti復(fù)合材料葉片進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)劃在未來一代大型發(fā)動(dòng)機(jī)上替換SPF/DB鈦合金風(fēng)扇葉片。他們預(yù)期，如果未來將風(fēng)扇及機(jī)匣都替換為此類C/Ti復(fù)合材料，將有望使發(fā)動(dòng)機(jī)減重700kg。

3 新型復(fù)合材料風(fēng)扇的零部件加工制造工藝

如何進(jìn)一步提高新型復(fù)合材料的可加工性，以穩(wěn)定的工藝方法確保表面完整性并降低零件的疲勞破壞概率，仍然是夯實(shí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)新型復(fù)合材料工程應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。由于復(fù)合材料的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)較常用合金材料要特殊得多，其組成成分構(gòu)成比較復(fù)雜，相對(duì)于基體材料，增強(qiáng)相（纖維或者顆粒增強(qiáng)體）的硬脆性高、可加工性普遍很低；運(yùn)用傳統(tǒng)車銑等加工方法時(shí)，切削力不穩(wěn)定、刀具磨損太快、表面完整性差，有時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致纖維和基體結(jié)合面上發(fā)生纖維拉出、脫開等損壞。近年來，非傳統(tǒng)加工方法在CFRP零件加工上的應(yīng)用取得了明顯的效果，如圖3、4所示。超聲切割、激光切割等方法已經(jīng)成為碳纖維預(yù)制體加工中的重要手段，而水射流加工（包括高壓水加工、磨料水射流（AWJ）加工等）在CFRP工件的材料去除上有更好的成本效益，旋轉(zhuǎn)超聲加工 (RUM) 則在CFRP/Ti合金的疊層結(jié)構(gòu)制孔上比較有優(yōu)勢(shì)。因此，近年來CFRP零件在風(fēng)扇等冷端零部件上的應(yīng)用與其加工制造工藝的逐漸穩(wěn)定成熟有直接的關(guān)系。不過對(duì)于金屬基/陶瓷基復(fù)合材料（MMC/CMC）而言，其工程性能更高，但是，制成工藝也更難。MMC/CMC零件制成工藝的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步提高，以SiC復(fù)合材料為例，盡管已經(jīng)開展了多年的密集試驗(yàn)研究及驗(yàn)證測(cè)試，如何克服硬脆特性，實(shí)現(xiàn)高表面完整性和精度的加工，還是擺在其加工機(jī)理研究中的一個(gè)核心問題。

圖3 碳纖維預(yù)制體的超聲加工

圖4 CFRP零件的水切割

鈦合金壓氣部件的加工制造技術(shù)

1 鈦合金的精密高效加工技術(shù)

鈦合金材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中有極其廣泛的應(yīng)用，特別是用以生產(chǎn)壓氣機(jī)等冷端零部件或結(jié)構(gòu)件。其中，中等強(qiáng)度高損傷容限型鈦合金Ti-6Al-4V因在耐熱、強(qiáng)韌、耐腐蝕、抗疲勞及可加工性方面具有較好的綜合性能而占據(jù)主體地位。Ti-6Al-4V材料零件加工制造技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家、俄羅斯及我國(guó)都經(jīng)過了幾十年的研究及廣泛應(yīng)用，當(dāng)前技術(shù)研究重點(diǎn)集中于如何高效率地實(shí)現(xiàn)高精度、高表面完整性和高性價(jià)比的鈦合金零件加工，如圖5所示。新一代的刀具，如超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具、無(wú)粘結(jié)劑微晶粒立方氮化硼（CBN）刀具等的技術(shù)驗(yàn)證研究都表明：通過合理采用切削參數(shù)，如微晶粒CBN刀具加工試驗(yàn)中選擇切削速度約為400m/min，進(jìn)給速度約為 0.01mm/r，能夠?qū)⑩伜辖鸬那邢餍曙@著提高，并實(shí)現(xiàn)更高的刀具壽命[3]。當(dāng)然，對(duì)于鈦合金高速切削加工技術(shù)仍有待深入探索，例如，表面氧化、燒傷及不合理的殘余應(yīng)力等影響表面完整性的情況對(duì)切削工藝條件，包括主要加工參數(shù)、切削液等，都非常敏感。能否發(fā)展少或者無(wú)冷卻液的加工技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)高速切削又少磨損等成為研究的重點(diǎn)。

圖5 葉形的銑削加工

2 無(wú)余量精密鍛造壓氣葉片的加工制造技術(shù)

無(wú)余量精密鍛造轉(zhuǎn)子葉片技術(shù)也是航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金零件制造及應(yīng)用的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。通過無(wú)余量精密鍛造工藝直接形成葉片的復(fù)雜曲面，能大幅度改善葉身在高溫、高壓及高速旋轉(zhuǎn)條件下的抗疲勞性能和有效工作壽命，如圖6所示。當(dāng)然，鈦合金轉(zhuǎn)子葉片的無(wú)余量精密鍛造工藝要遠(yuǎn)比普通的模鍛技術(shù)復(fù)雜，成本也要高出數(shù)倍以上。同時(shí)，此類葉片的榫頭部分的精密加工是一項(xiàng)技術(shù)難題。由于葉身所具有的自由曲面及薄壁特性，以無(wú)余量成形的薄壁曲面葉身為零件的定位夾緊、加工測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，容易出現(xiàn)過大的偏差及變形，精度不易保證。傳統(tǒng)上用于無(wú)余量精密成形葉片加工的方法是使用低熔點(diǎn)合金澆注方式形成過渡基準(zhǔn)，把葉身曲面點(diǎn)定位轉(zhuǎn)換成規(guī)則的面定位，再進(jìn)行加工。但這種工藝存在非常明顯的缺陷，包括基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換與定位誤差擴(kuò)大、加工過程中零件表面污染、工藝鏈長(zhǎng)效率低等。西方先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)基本淘汰此類技術(shù)，轉(zhuǎn)而應(yīng)用基于多點(diǎn)定位支撐方式、“安裝/檢測(cè)/優(yōu)化”集成控制的自適應(yīng)保形精密加工技術(shù)，通過工裝與機(jī)床刀具之間實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)數(shù)控聯(lián)動(dòng)，以最大限度地保障加工精度和表面質(zhì)量。

圖6 無(wú)余量精密鍛造葉片

3 鈦合金整體葉盤的加工制造技術(shù)

鈦合金整體葉盤制造技術(shù)也是一個(gè)極其重要的技術(shù)領(lǐng)域，如圖7所示。整體葉盤在小尺度緊湊結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)上有重要應(yīng)用。例如，小涵道比的EJ 200發(fā)動(dòng)機(jī)上就采用了6個(gè)整體葉盤，包括一個(gè)帶有大扭轉(zhuǎn)率的寬弦葉形風(fēng)扇葉盤。常用加工方法包括對(duì)整體盤坯進(jìn)行銑削加工、電化學(xué)加工（ECM）方法加工等，水射流（WJC）加工方法在葉盤去余量粗加工中也有應(yīng)用（余量可以高達(dá)幾十mm，甚至加工出某些三維輪廓）。對(duì)于有更高性能表現(xiàn)的雙性葉盤而言，通過線性摩擦焊（LFW）將葉盤與精密鍛造的葉片進(jìn)行連接，從而形成整體結(jié)構(gòu)，也是一項(xiàng)有重大意義的工藝。表面強(qiáng)化工藝能極大地增強(qiáng)零件抗疲勞、微動(dòng)磨損及應(yīng)力腐蝕的能力，羅爾斯·羅伊斯公司發(fā)展的激光沖擊噴丸（LSP）強(qiáng)化技術(shù)，通過釹玻璃激光器產(chǎn)生1000MW峰值功率及百萬(wàn)磅/平方英尺的壓力波，能在鈦合金葉片表面形成1.0 mm深的壓應(yīng)力層，大幅度提升葉片的工作性能。

圖7 整體葉盤銑削加工

熱端部件的新材料應(yīng)用及加工制造技術(shù)

1 新型伽馬鈦合金零部件

新型伽馬鈦合金（γ-TiAl）如圖8的二元相圖所示，是一種極其復(fù)雜的金屬間化合物，在耐高溫、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗腐蝕性以及阻燃（抗鈦火）性能上有很好的表現(xiàn)，高溫工作性能與Inconel718鎳基合金接近，但密度只有其一半。因此，γ-TiAl合金零部件近年來已經(jīng)成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的熱點(diǎn)之一[4]，逐步在熱端零部件上得到應(yīng)用，例如GE公司在GEnx-1B發(fā)動(dòng)機(jī)上已經(jīng)采用γ-TiAl合金（Ti-48-2-2）制造低壓渦輪的最后兩級(jí)葉片[5-6]，如圖9所示。不過，γ-TiAl合金的金屬延展性、損傷容限都比較低，脆性也大，傳熱性能低也比較黏，可成型性（如鑄造等）及可加工性都較差。相比之下，用它來替換的常用鎳基高溫合金，如Inconel718，則在延性和塑性變形方面工藝性更好，加工工藝也更成熟。因此，γ-TiAl屬于典型的難加工材料。羅爾斯·羅伊斯公司對(duì)γ-TiAl合金零件的可加工性、多種加工方法開展了多年的加工制造驗(yàn)證性研究也表明，在銑削、車削、磨削、鉆孔、EDM以及拋光過程中，加工表面的完整性一直是關(guān)鍵難點(diǎn)之一，加工工藝參數(shù)選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致零件表面缺陷較多，在較薄結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)崩碎、尖銳邊以及裂紋等問題，刀具的磨損問題也更突出。近幾年，美國(guó)礦物、金屬和材料學(xué)會(huì)（TMS）也召開數(shù)次γ-TiAl合金技術(shù)的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，以期望從材料屬性、工藝參數(shù)及加工方法等變化出發(fā)，探索與表面完整性破壞（如表面劃傷、表面燒傷、微裂紋、切屑瘤、殘余應(yīng)力等表面缺陷）之間的內(nèi)在作用與聯(lián)系，并進(jìn)而尋求在γ-TiAl的機(jī)械加工過程中提高疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法。

2 新型高溫合金零部件

圖8 γ-TiAl的二元相圖

圖9 γ-TiAl制成的低壓渦輪試件

近年推出的ATI 718Plus 超級(jí)合金也在高溫零部件制造上有很大的應(yīng)用前景。ATI 718Plus作為一種低成本合金材料，工作溫度較傳統(tǒng)的Inconel718合金提升了55℃，強(qiáng)度、可制造性等與傳統(tǒng)Inconel718相似。718Plus合金制造的熱端零件能夠比Waspaloy及其他類似高溫合金承受更高的強(qiáng)度，可成形性及可加工性、耐磨損性等也相對(duì)好些。因此，羅爾斯·羅伊斯公司已經(jīng)開始在發(fā)動(dòng)機(jī)上運(yùn)用基于這種更佳性價(jià)比材料的轉(zhuǎn)子及靜子部件、緊固件等進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。在關(guān)鍵的單晶超級(jí)合金高壓渦輪葉片制造上，國(guó)外第二代（如Rene N5、CMSX-4、PWA1484）、第三代（如 Rene N6、CMSX-10）的單晶超級(jí)合金經(jīng)過多年發(fā)展，零部件精密鑄造、涂層技術(shù)、加工工藝等已經(jīng)比較穩(wěn)定，如Meyer Tool公司制造的渦輪導(dǎo)向葉片，能夠達(dá)到± 0.01mm的加工誤差和Ra0.2的粗糙度。這在各類主力發(fā)動(dòng)機(jī)上都得到了廣泛應(yīng)用。GE90發(fā)動(dòng)機(jī)上采用的導(dǎo)向葉片是用Rene N5制造的，在約1500 ℃的渦輪進(jìn)氣溫度（TET）通過了18000個(gè)循環(huán)的耐久測(cè)試（近似于6～7年的商業(yè)化飛行服務(wù)）。各類高性能超級(jí)合金材料在GE發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件上的綜合運(yùn)用，也將排氣溫度（EGT）提高了約20 ℃。能在長(zhǎng)時(shí)間高溫度下工作，強(qiáng)度及微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性都比較好的單晶高溫合金Rene N6、MX4[7-8]都在進(jìn)行深度工程驗(yàn)證后也陸續(xù)投入到了發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)應(yīng)用上。由于單晶合金制成的高壓渦輪葉片要長(zhǎng)時(shí)間暴露于1300℃以上的高溫氣流之中，因此，不僅需要復(fù)雜的內(nèi)部冷卻氣流通道，還要在表面使用特制的低熱導(dǎo)率熱障涂層(TBCs)。然而，沉積了TBC涂層之后繼續(xù)精密加工氣膜孔的工作變成了一項(xiàng)極其困難的任務(wù)——既要在極難加工、高硬度、低熱導(dǎo)性TBC和單晶超級(jí)合金基體上制孔，又要保持小孔的表面完整性防止裂紋。GE/Synova公司合作發(fā)展了能夠精密地穿透TBC材料，加工出高質(zhì)量氣膜孔的Laser MicroJet微孔加工技術(shù)[9]。

3 陶瓷基高溫復(fù)合材料零部件

陶瓷基高溫復(fù)合材料（CMC）的強(qiáng)度、剛度、高溫性能等都非常好，材料密度又較低，在發(fā)動(dòng)機(jī)熱端零部件上具有極大的研究和應(yīng)用前景。NASA、GE及PW公司都注意到了熔滲法制備的碳化硅連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（Melt Infiltrated SiC/SiC CFCC）制成的零部件具有較好的熱導(dǎo)率、抗熱沖擊、抗蠕變性等，在高溫環(huán)境下對(duì)冷卻空氣的需求（比高溫合金材料）更小，未來有極高應(yīng)用潛力[10]。不過由于在1200℃的高溫空氣（含水蒸氣等）下，SiC陶瓷材料存在氧化反應(yīng)，因此，他們發(fā)展了一種環(huán)境阻障涂層(EBC)[11]（圖10），以等離子噴涂技術(shù)在火焰筒內(nèi)層制成了包括125μm厚的Si粘結(jié)層、125μm富鋁紅柱石（Mullite）中間層和125μm厚的BSAS表面層。GE公司在GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)的驗(yàn)證試驗(yàn)中測(cè)試了包括內(nèi)外火焰筒、第一級(jí)高壓渦輪罩殼、第一級(jí)導(dǎo)向葉片、第二級(jí)導(dǎo)向葉片等零件，這些碳化硅連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料零件在高溫實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)了極高的抗氧化性（如圖11），預(yù)示了將來的巨大應(yīng)用前景。GE、羅爾斯·羅伊斯公司聯(lián)合開展的F136發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目上進(jìn)行的技術(shù)試驗(yàn)也表明，SiC顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制作的低壓渦輪葉片比以前的鎳基合金葉片大幅減重，同時(shí)耐高溫性好減少了對(duì)冷卻氣體的使用，有望顯著改善發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和使用效率。高溫合金材料的蜂窩結(jié)構(gòu)的使用也有望進(jìn)一步提高渦輪的結(jié)構(gòu)工藝性、降低重量并提高冷卻效率。GE公司在渦輪導(dǎo)向葉環(huán)上安裝了高溫合金蜂窩結(jié)構(gòu)，在GE、Campbell合作開展的研究中，能夠用VIT-CBN砂輪和特制的高壓冷卻液加工蜂窩結(jié)構(gòu)材料，達(dá)到極高的品質(zhì)和公差水平，沒有毛刺和碎屑連接在零件上，從而極大減少了后續(xù)工序，提高生產(chǎn)效率。

圖10 碳化硅高溫陶瓷上的EBC涂層

圖11 SiC/SiC CMC導(dǎo)向葉片試件

結(jié)束語(yǔ)

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛使用更高的比強(qiáng)度、高溫性能、性價(jià)比等機(jī)械物理性能的CFRP/CMC/MMC復(fù)合材料、γ-TiAl金屬間化合物及新一代超級(jí)合金等材料制成關(guān)鍵零部件，是航空發(fā)動(dòng)研制與性能提升的重要發(fā)展趨勢(shì)。但是，只有經(jīng)過深入地制造工藝探索并在極其嚴(yán)格的技術(shù)驗(yàn)證過程中證明了零部件結(jié)構(gòu)及其工藝方法的可靠性及成本有效性之后，先進(jìn)性能的材料及其零部件的制造工藝才能真正成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的助推器。當(dāng)前，我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)既面臨著寶貴的發(fā)展契機(jī)，又承受著巨大的發(fā)展挑戰(zhàn)。深入探索新型高性能材料的基本性質(zhì)、理清零部件制造的工藝特點(diǎn)，從理論本質(zhì)和工程技術(shù)兩個(gè)層面掌握零部件先進(jìn)加工制造技術(shù)的內(nèi)涵，是推動(dòng)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步重視將技術(shù)研究成果向工程化生產(chǎn)線凝聚，重視系統(tǒng)性的集成應(yīng)用也是不可或缺的環(huán)節(jié)。例如，德國(guó)MTU公司的工作表明：優(yōu)化整體的工藝鏈并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線工藝集成、功能集成（如將原來的外部非加工工序包括噴丸、檢測(cè)等投入在線應(yīng)用），形成良好的工藝組織管理能力，能夠降低55%的質(zhì)量缺陷和縮短25%的制造周期。因此，應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件的先進(jìn)加工工藝技術(shù)研究與應(yīng)用作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)“強(qiáng)化基礎(chǔ)、提高能力”的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程體系協(xié)作發(fā)展的角度促進(jìn)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件先進(jìn)加工制造技術(shù)的跨越發(fā)展。

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