近日,，山東某機(jī)電科技有限公司與中國工程院院士趙振業(yè)共同合作研發(fā)，通過采用該公司豪克能技術(shù)加工最新研發(fā)的國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承，經(jīng)技術(shù)檢測(cè)證明其疲勞壽命達(dá)到了德國FAG航空軸承的22倍,。FAG隸屬德國舍佛勒集團(tuán),，為世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的頂級(jí)制造商,。該項(xiàng)報(bào)道立即引起了軍事觀察家的強(qiáng)烈興趣,。豪克能技術(shù)是一種什么技術(shù)？它是不是真的有這么神奇的功效呢,？能否應(yīng)用于其它的國防科技領(lǐng)域呢,？本文根據(jù)國內(nèi)外公開資料對(duì)所謂的豪克能技術(shù)做一淺析。從公開資料分析推斷,，豪克能實(shí)際上是一種超聲表面強(qiáng)化技術(shù),，它將超聲波振動(dòng)引入到表面強(qiáng)化工藝中，實(shí)現(xiàn)了超聲加工技術(shù)和傳統(tǒng)表面強(qiáng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),，大幅提高了表面加工的生產(chǎn)效率,。超聲表面強(qiáng)化技術(shù)在國際上也是一種新技術(shù),。
據(jù)國外資料稱，法國于1996年開始超聲噴丸技術(shù)的研究,，1999年首次展示了超聲波噴丸強(qiáng)化設(shè)備，并于同年在該國的航空航天及原子能工業(yè)得到應(yīng)用,，但該技術(shù)對(duì)我國技術(shù)封鎖,。該公司稱，豪克能技術(shù)將金屬工件的表面粗糙度比傳統(tǒng)的車削,、銑削等金切加工方式提高了3個(gè)技術(shù)等級(jí),，可達(dá)Ra0.2以下，外表面可達(dá)光面,；同時(shí)工件表面顯微硬度提高20?上,；已看不見工件的表面刀紋、應(yīng)力集中等缺陷,；工件的耐腐蝕性提高40?上,，耐磨性提高50?上。該公司稱,，豪克能技術(shù)及設(shè)備已廣泛的應(yīng)用于航空航天的許多領(lǐng)域,，比如國家航天探月工程，衛(wèi)星制造,，飛機(jī),、發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件制造等。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)上焊接構(gòu)件的殘余應(yīng)力控制是非常嚴(yán)格的,，在業(yè)內(nèi)有不能讓飛機(jī)帶應(yīng)力上天的說法,。沈陽某航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司經(jīng)過十幾個(gè)月的各項(xiàng)性能試驗(yàn)證明：豪克能消除焊接應(yīng)力設(shè)備完全達(dá)到對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)焊接構(gòu)件消除殘余應(yīng)力的要求，并可以應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)和維修中,。某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣經(jīng)豪克能技術(shù)加工后,，不僅提高了該工件的表面粗糙度，減小了應(yīng)力集中點(diǎn),，而且重點(diǎn)是消除了關(guān)鍵部位的拉應(yīng)力并預(yù)置幾百兆帕的壓應(yīng)力,，使其疲勞壽命大大延長，滿足了長壽命使用的要求,。在對(duì)潛艇,、艦船的維修中，往往被焊修部位也是承受疲勞載荷,、海水腐蝕等最嚴(yán)重的部位,。如果這些部位在焊修后不進(jìn)行有效地消除殘余應(yīng)力，該部位會(huì)很快的繼續(xù)發(fā)生同樣的損傷,，甚至維修周期會(huì)變得更短,。采用豪克能技術(shù)消除應(yīng)力處理也可大大減少焊接變形和焊后開裂現(xiàn)象,。
例如，某核潛艇維修中采用了該技術(shù),，經(jīng)豪克能消除應(yīng)力處理后其殘余應(yīng)力已被徹底消除（殘余應(yīng)力的消除率在99?上）,，且基本上都變成理想的壓應(yīng)力。某登陸艦在返廠中修海試中曾出現(xiàn)焊修部位發(fā)生多處焊縫開裂而無法交船的情況,，采用豪克能消除焊接應(yīng)力設(shè)備后,，再次海試未發(fā)現(xiàn)一處裂紋并順利交船，軍方用戶在使用后亦稱贊該船廠的維修質(zhì)量,。鈦合金因其優(yōu)良的性能已被航空,、航天、船舶,、兵器等領(lǐng)域大量采用,，但鈦合金的應(yīng)力消除一直是個(gè)老大難問題。豪克能消除焊接應(yīng)力設(shè)備已在我國鈦合金焊接件上的應(yīng)用近年來得到了比較廣泛的推廣,。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,，鈦合金接頭疲勞極限提高64.5?疲勞壽命提高13.5倍；焊接殘余應(yīng)力降低了85?
南京某電子研究所生產(chǎn)的預(yù)警機(jī)雷達(dá),，在其生產(chǎn)和維修過程中都采用了豪克能消除應(yīng)力設(shè)備,，大大方便了對(duì)大型機(jī)載雷達(dá)進(jìn)行異地焊修后就地現(xiàn)場(chǎng)消除應(yīng)力處理。重慶某軍工廠生產(chǎn)的軍用大馬力三輪越野摩托車由于要求在惡劣的地面環(huán)境下長距離無故障運(yùn)行,，按現(xiàn)有生產(chǎn)方法生產(chǎn)的車架已無法滿足軍方要求,，在不增加材料強(qiáng)度等級(jí)和用材厚度的情況下，通過采用豪克能消除應(yīng)力設(shè)備對(duì)車架的重要焊縫進(jìn)行處理后,，疲勞性能即獲得大幅度提高,，順利達(dá)到驗(yàn)收要求。焊接結(jié)構(gòu)式的彈藥筒和彈殼常常因在其焊縫處產(chǎn)生裂紋而報(bào)廢,，而在彈藥筒和彈殼焊接完畢后,，只用豪克能消除應(yīng)力設(shè)備對(duì)焊縫處理一遍，就不會(huì)再產(chǎn)生開裂現(xiàn)象,。
再回到文章篇首介紹的航空軸承上來,。據(jù)有關(guān)資料稱，與人們想象的不同,，毫克能技術(shù)不是通過強(qiáng)化軸承的滾珠來提高軸承的疲勞壽命,，而是通過對(duì)容納軸承滾珠的內(nèi)外滾道進(jìn)行超聲波振動(dòng)強(qiáng)化來提高軸承壽命。目前提高軸承滾道強(qiáng)度的技術(shù)大多采用熱處理的方法,，例如用物理氣相沉積方法,，在套圈零件上形成一種類金剛石薄膜，或者將干燥后的軸承套圈放入氮化爐中進(jìn)行淬回火來提高硬度。這些用于提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承強(qiáng)度的常規(guī)方法往往生產(chǎn)過程復(fù)雜,，使用成本較高,，提高幅度有限。而豪克能超聲波強(qiáng)化技術(shù)不僅能夠使?jié)L道表面各處強(qiáng)化十分均勻,，避免了因強(qiáng)化不均而產(chǎn)生的種種問題,，而且更重要的是航空軸承疲勞壽命可以提高10倍至100倍，讓人為之驚嘆,。
我國航空金屬材料知名專家趙振業(yè)院士已將豪克能技術(shù)納入航空構(gòu)件的抗疲勞制造中,，大量的試驗(yàn)證明，豪克能是目前為止最先進(jìn)的金屬表面改性及強(qiáng)化技術(shù),，將提高構(gòu)件表面光潔度與金屬表面改性有機(jī)的結(jié)合在一起,，大幅延長了航空構(gòu)件的疲勞壽命,?？偠灾揽四芗夹g(shù)已在軍品領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用,，解決了許多以前極其棘手的金屬表面處理難題,。
