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国家标准计划《绿色制造 激光冲击强化技术规范》由 TC337(全国绿色制造技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 中国航空制造技术研究院中机研标准技术研究院(北京)有限公司等

目录

基础信息

计划号
20256060-T-469
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-31
公示开始日期
2025-08-12
公示截止日期
2025-09-11
标准类别
环保
国际标准分类号
25.010
25 机械制造
25.010 机械制造综合
归口单位
全国绿色制造技术标准化技术委员会
执行单位
全国绿色制造技术标准化技术委员会
主管部门
国家标准委

起草单位

涉及的产品清单

1. 在研/在役发动机风扇、压气机、涡轮盘等,如XX5、XX7、XXX9及未来发动机结构; 2. 在研/在役飞机机体构件,如XX0、XX5等飞机机身结构; 3. 需求:直升机传动机构、汽车火花塞、水电水轮机叶片/火电汽轮机叶片、燃气轮机叶片、核电管道焊缝、高铁机车车体、医疗人体植入物、深海设备疲劳延寿等。

目的意义

为响应国家标准化发展纲要中关于加强先进基础工艺标准建设、加大基础通用标准研制应用力度、推进绿色制造标准,本建议书针对新型表面强化工艺—激光冲击强化工艺提出并制定国家标准。

工业中广泛使用金属材料,其主要失效形式疲劳、磨损和腐蚀均始于材料表面,激光冲击强化是利用高幅值功率纳秒脉冲激光诱导的高压冲击波在材料表层产生应变硬化的新型表面强化技术,可在常温空气条件下进行,工艺过程清洁、无污染,具有应用材料范围广、不受强化区域限制/可达性高、强化效果显著等特点,是一种新型先进、绿色、环保的表面强化方法。

可大幅度提高零部件耐久性,防止表面裂纹,从而延长使用寿命,降低维护和维修成本。

可应用于航空、航天、汽车/高铁、核工业、造船、能源、电网电力、生物医学等制造及再制造技术领域,如可应用于飞机发动机叶盘/叶片/榫槽/榫齿强化、直升机传动结构(轴/齿/键/)强化、汽车火花塞提高润油效果、高铁机车车体/转向架焊缝强化、核工业管道焊缝强化、水轮机/汽轮机/燃气轮机叶片/叶盘/榫齿强化、医疗人体植入物强化、巨型深海装备疲劳关键区强化等。

用于抗高低周疲劳、抗FOD(异物损伤)、抗微动接触疲劳、抗应力腐蚀改性中发挥着越来越重要的作用。

具有显著的产业化应用前景,可产生巨大的经济效益和社会效益。

目前,国内外在激光冲击强化工艺及应用蓬勃发展,国外经过数十年的发展和应用,其标准体系较为成熟完善,但由于其标准多掌握在NASA、波音、空客、MIC、LSPT等国外政府部门和大企业手中,对国外尤其是我国进行技术封锁,可查询的资料和信息有限。

国内激光冲击强化技术经过二十余年的发展,在理论研究、应用研究及工程化应用方面都取得了巨大的进步,也积累了丰富的工程应用经验。

形成了一批企业标准,尤其是航空领域,已经形成了较为成熟的上下游产业。

同时,正在向高铁、汽车、船舶等领域拓展。

然而目前对于激光冲击强化缺乏通用技术要求类标准,对强化的束源、强化过程检测、强化后的质量标准等无统一的要求。

导致各单位之间验收要求不一致、沟通成本高,严重影响技术推广和产业化进程。

因此亟需在国家层面制定相应的标准,综合考虑各行业的技术条件和应用需求,规范典型材料激光冲击强化产品要求,为国内相关研制、生产和设计单位提供技术和标准应用支撑。

通过本标准项目的编制和实施,可明确激光冲击产品技术要求,填补国内在该领域的空白,首次统一不同行业间的工艺要求、质量要求、验收方法等,为不同行业间采用激光冲击强化技术提供统一的依据。

有利于保证产品的规范性和一致性,促进产品质量和交付验收,为不同行业、不同领域的技术提供方和需求方提供统一的接口,促进行业健康发展。

推动军用领域的先进成果快速向民用领域转化,促进民用领域技术发展,通过军民融合加速制造业质量提升。

通过破除不利于激光冲击强化工艺应用推广和技术提升的行业障碍,扩展该技术的适用性和通用性,提高规范性,有助于该技术在民用航空、航天、汽车、高铁、医疗等领域继续扩大推广,提高生产效率,降低生产成本,预期可以将相关产业规模产生数以亿计的规模,具有显著的经济效益。

范围和主要技术内容

本标准规定了典型材料激光冲击强化工艺的工艺要求、质量控制、检验方法等。 本标准适用于典型铝合金、钛合金、高强钢等激光冲击强化工艺,其它材料参照使用。