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2015年 第58卷 11期
刊出日期：2015-06-01
封面文章
专稿
人物
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新视点
专稿
26
脉冲束流电子束焊接技术综述
齐铂金，范霁康，刘方军
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.026
目前国内外脉冲束流电子束焊接研究取得了一定的进展，然而，无论是研究的深度还是广度，特别是应用方面的研究还具有广阔空间。脉冲电子束焊接技术将可能是进一步提高航空、航天工业中某些特殊结构材料和关键零部件焊接质量的有效方法，具有重要的工程应用价值。
2015 Vol. 58 (11): 26-30 [
摘要
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人物
32
直升机技术专家黄传跃
良辰
入选国防科技工业“511人才工程”高级管理人才， 获部级科技进步一等奖2项、二等奖6项；立部级一等功1次、二等功3次。共发表复合材料力学、振动控制、直升机设计、科研管理、技术发展等论文30余篇；主持编著《AC352/EC175直升机国际合作研制之鉴》、《项目计划与控制》、《直升机数字化工程》。
2015 Vol. 58 (11): 32-33 [
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封面文章
34
引领技术创新 深耕未来市场——访埃马克机床（太仓）有限公司总经理张明博士
谷雨，良辰
逆向思维的创新加工技术确立了埃马克的行业领先地位。1992年，埃马克首次推出构思巧妙的倒立式车床，颠覆了传统的自动化概念。此后，埃马克再接再厉，如今在全球拥有220项世界领先的制造专利技术，已成为世界上倒立式机床举足轻重的制造商，同时埃马克致力于ECM/PECM研发，并成功应用于航空制造领域。
2015 Vol. 58 (11): 34-35 [
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论坛
38
激光增材制造技术在航空航天领域的应用与发展
田宗军，顾冬冬，沈理达，谢德巧，王东生
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.038
在简要阐述激光增材制造技术原理和特点基础上，介绍其在航空航天领域应用的主要工艺：激光熔化沉积（Laser Melting Deposition，LMD）技术、激光选区熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术，归纳了增材制造材料体系及其在航空航天领域的具体应用，并探讨了激光增材制造技术的研究现状和发展趋势。
2015 Vol. 58 (11): 38-42 [
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43
激光加热辅助切削技术的应用及发展前景
王扬，孔宪俊，张宏志，杨立军，迟关心
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.043
近年来出现的加热辅助切削技术是解决难加工材料加工的一种有效方法，通过提高工件局部温度改变被去除材料的性能，从而改善材料的可加工性。采用的热源包括等离子弧、氧乙炔焰和激光，其中激光具有能量密度高且易于调整、光斑尺寸与入射位置可控性好、集成方便等优点，已成为加热辅助加工首选热源。
2015 Vol. 58 (11): 43-48 [
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49
面向航空制造的电加工技术应用与发展
于冰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.049
电加工技术作为特种加工技术的一个重要分支，发挥着不可替代的作用。本文重点介绍电火花、电解等典型电加工技术在新型航空发动机涡轮叶片、整体叶盘等关键零部件加工中的应用，以及先进电加工技术的发展方向。
2015 Vol. 58 (11): 49-52 [
摘要
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53
数控精密电解（PECM）——航空发动机创新制造技术不可或缺的一部分
埃马克
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.053
埃马克推出的多轴联动数控精密电解机床已被航空发动机制造商用来加工高温合金、钛合金、钛铝合金的发动机主要部件，为诸如整体叶盘、单个叶片、扩压器以及涡轮叶盘的燕尾槽等复杂3D曲面工件加工提供了最佳工艺解决方案。
2015 Vol. 58 (11): 53-54 [
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新视点
56
飞机航电系统需求工程应用研究
毛宁，吕伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.056
对航电系统复杂性需求获取问题进行了梳理，研究基于需求的工程方法在复杂产品系统设计过程中的应用，指出在复杂产品系统研发中应用RBE方法有助于项目的顺利实施，并以某型航电系统为例，着重说明需求工程在航电系统研发过程中的重要作用。
2015 Vol. 58 (11): 56-61 [
摘要
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焊接接头组织和性能
62
TC11/TC17线性摩擦焊飞边及焊缝微区特征分析
季亚娟，张田仓，李晓红，郭德伦
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.030
对TC11/TC17异种钛合金线性摩擦焊飞边和接头的组织进行了分析。研究结果表明，焊接飞边组织不是2种钛合金的混合组织而是由TC11钛合金、过渡区和TC17钛合金组成。而线性摩擦焊接头由TC11母材、TC11侧热力影响区、焊合区、TC17侧热力影响区、TC17母材组成，两侧热力影响区组织沿着飞边挤出方向被拉长，而两侧焊合均发生动态再结晶，并在焊合线处形成了共生晶粒。
2015 Vol. 58 (11): 62-65 [
摘要
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66
TC4/TA16异种金属焊接接头的断裂机理研究
彭文雅，邵玲，吴素君，刘颖，李冬杰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.066
为了探明TC4/TA16异种钛合金氩弧焊接头的断裂机理，对焊接接头进行了力学测试，同时对不同部位进行了显微组织观察、硬度试验及断裂韧性测试，最后对断口形貌进行了显微观察。结果表明：TC4/TA16异种焊接接头拉伸屈服强度接近TA16母材，抗拉强度和延伸率均低于两母材。断裂模式为塑性断裂，拉伸薄弱环节位于TA16侧热影响区，该区硬度低，晶粒尺寸大。由于热输入不均匀造成焊接接头不同区域不同的组织结构。TC4热影响区为网篮组织。TA16侧热影响区由于导热慢，长时间处于过热区，使晶粒长大，在外力作用下产生畸变。裂纹的扩展途径曲折，需要吸收较大的能力才能扩展，断裂韧性高，断裂韧性断口出现典型深而大的韧窝形貌，为塑性断裂。TC4侧热影响区的断裂韧性差，为缺口断裂的薄弱环节。为了避免破坏，要求在焊接过程中应该合理控制焊接温度和冷却速率，减低缺陷。
2015 Vol. 58 (11): 66-69 [
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70
TC17钛合金在TIG焊接方法下的焊接性研究
李冬杰，万晓慧，李晓红，郭德伦
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.070
利用填充TA2焊丝的TIG焊接方法，研究了焊接接头组织和性能特点，并利用焊前涂覆活性剂和焊后进行热处理的正交试验，讨论了焊前和焊后处理方法对焊接接头性能的影响。试验结果表明，TC17钛合金TIG焊接接头明显可见焊缝、熔合线和热影响区等区域，焊缝区柱状晶特点明显并且存在一定量的小气孔，热影响区晶粒较大；焊接接头组织较母材有软化的倾向。焊后接头强度达到母材的85%，热处理后接头强度可达到母材的90%以上，并且热处理后的焊接接头具有良好的高温拉伸、持久性能，显示出TC17钛合金具有良好的焊接性。
2015 Vol. 58 (11): 70-73 [
摘要
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74
活性焊剂和热处理对TC17钛合金TIG焊接头组织和
万晓慧，李冬杰，郭德伦，李晓红
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.074
为了探明焊后热处理过程和焊前涂覆活性剂对TC17钛合金TIG焊接接头性能的影响，对不同状态的焊接接头进行了拉伸试验和硬度测试，并采用光学显微镜和扫描电镜观察焊接接头组织和拉伸断口形貌。结果表明，焊前涂覆活性剂可以有效防止焊缝出现气孔缺陷，降低焊接热输入，减少热影响区晶粒粗化倾向，同时减少焊接热影响区晶粒在宽度方向的不均匀性。焊后热处理使焊接接头Sn、Zr等元素扩散均匀，接头组织得到显著强化。对TC17板材，焊前涂覆活性剂，并且进行焊后热处理，可以获得良好的接头组织和性能。
2015 Vol. 58 (11): 74-76 [
摘要
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77
粉末高温合金FGH96惯性摩擦焊接头室温疲劳裂纹扩展速率测试与分析
何胜春，廖云建，张田仓，杨 美，吴素君
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.077
FGH96是采用损伤容限设计思想研制的新型粉末高温合金，是满足高推比、高燃效发动机使用要求的涡轮盘、环形件和其他热端部件的理想材料。FGH96惯性摩擦焊接头的细晶组织对裂纹扩展的阻碍作用使得其裂纹扩展速率小于母材。母材和接头断裂路径均为穿晶断裂。
2015 Vol. 58 (11): 77-79 [
摘要
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80
稀土对GH4169激光微焊接接头组织性能的影响*
陈玉华，谢吉林，黄永德，越祖朕
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.080
通过添加稀土元素Ce对0.2mm厚的GH4169高温合金进行微激光对接焊接，利用光学显微镜、扫描电镜、电子精密拉伸仪测试等分析方法，对比研究稀土元素对焊缝表面成形、接头显微组织及力学性能的影响。结果表明：在添加稀土元素的条件下焊接时，对焊接工艺参数进行正交试验优化，得出焊接最优工艺参数为脉冲功率17%、脉冲频率4.0Hz、脉冲宽度3.1 ms，此时焊接接头断裂在母材。焊接过程中，液态金属流动使稀土在熔池中均匀混合，获得了组织均匀的焊缝。稀土元素能够改变焊缝温度梯度，形成“梯形”状焊缝；同时，稀土元素能够降低接头的显微硬度，增强接头的韧性和塑性。
2015 Vol. 58 (11): 80-82 [
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83
FGH96/GH4169高温合金惯性摩擦焊微观组织及演变过程
王彬，黄继华，张田仓，季亚娟，何胜春
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.083
对FGH96/GH4169异质高温合金惯性摩擦焊接头组织形貌及演变过程进行分析，测量了焊接过程的界面温度。结果表明，惯性摩擦焊近界面处最高温度超过1100℃，达到母材强化相固溶温度区间。摩擦初期GH4169侧率先产生磨损颗粒；摩擦过渡期磨损颗粒被细化，摩擦界面形成高温粘塑性金属，在顶锻压力作用下开始形成飞边，夹杂物随之被挤出；准平衡摩擦阶段界面处高温粘塑性金属被持续挤出，飞边增大。焊后于焊接界面处形成等轴细晶区，细晶区与母材间为热力影响区，产生明显的变形，形貌为拉长晶粒。
2015 Vol. 58 (11): 83-86 [
摘要
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87
热处理工艺对TA15线性摩擦焊接头组织和力学性能的影响
刘颖，张田仓，张传臣
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.087
针对TA15钛合金线性摩擦焊接头，研究了不同热处理工艺对接头组织和力学性能的影响。研究结果表明：热处理过程中，针状亚稳态组织转变为片层α相+保留β相，并且随着热处理温度升高，片层结构逐渐增大。力学性能试验表明，接头拉伸断裂位置均在母材处，热处理后的焊接接头抗拉强度和屈服强度均高于焊态，且疲劳性能和冲击性能得到改善。为保证TA15钛合金线性摩擦焊接头获得较高的综合性能，热处理温度不应高于750℃。
2015 Vol. 58 (11): 87-89 [
摘要
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90
KNi10真空钎焊ODS高温合金MGH956组织和性能研究
孙相涛，滕俊飞，侯金保，张胜，张蕾
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.090
针对新型ODS高温合金MGH956开展钎焊工艺研究，采用自制钎料KNi10对该材料进行了系统的工艺研究。在焊缝间隙20μm、1240℃/10min的工艺参数下，实现了接头1000℃高温拉伸强度达到母材的90%左右。
2015 Vol. 58 (11): 90-91 [
摘要
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149
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焊接工艺
92
数字化焊接车间的结构和功能设计
蔡东红，杨旭东，王旭光
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.092
数字化焊接车间将是未来几年焊接工厂建设的发展方向，在保证产品质量稳定性、生产管理高效性、生产故障的可追溯性等方面展现出重要的作用。结合艾美特公司多年数字化焊接系统的设计与制造经验，以及为多个大客户提供数字化车间建设服务的经历，阐述数字化焊接车间在现代生产加工中的重要作用，并分享艾美特公司数字化焊接车间的技术基础和结构模型。
2015 Vol. 58 (11): 92-95 [
摘要
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96
商用航空发动机盘轴类转动件焊接工艺分析
张露，韩秀峰，王伦
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.096
盘轴类转动件作为商用航空发动机的关键重要部件，且为限寿件，直接决定了商用航空发动机的可靠性和成本。随着焊接技术的发展，先进商用航空发动机盘轴类转动件越来越多地采用焊接工艺来代替螺栓连接，以减轻结构重量并提高其可靠性。目前，电子束焊和惯性摩擦焊作为主要焊接方法，在商用航空发动机盘轴类转动件的焊接中发挥着越来越重要的作用。
2015 Vol. 58 (11): 96-98 [
摘要
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99
6061铝合金激光穿透焊的焊缝成形
许飞，陈俐，郭路云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.099
分别采用光纤激光和YAG激光对2.5mm厚的6061铝合金开展了激光穿透焊接试验，研究了主要焊接参数对焊缝成形的影响规律。结果表明，与YAG激光相比，高能量密度的光纤激光更易于实现穿透焊接，且光纤激光获得良好焊缝成形的工艺区间更大。在穿透焊接条件下，焊缝截面形貌分为钉头形和近X形两种。当激光功率较高时，光纤激光焊缝更趋向于生成近X形截面，YAG激光焊缝更易于生成钉头形截面。焊缝成形受激光功率密度和焊接热输入双重因素的影响。随激光功率密度和焊接热输入的增大，光纤激光焊缝截面形貌逐渐由钉头形向近X形转变。
2015 Vol. 58 (11): 99-101 [
摘要
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102
商用航空发动机转子部件的电子束焊接
王伦，韩秀峰，张露
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.102
现代商用航空发动机具有长寿命、高可靠性等要求，这对电子束焊接头的设计、制造及检测均提出了更高的要求。介绍了航空发动机转子部件电子束焊接结构及接头设计形式、检测要求，指出了针对商用航空发动机转子电子束焊需开展的研究工作。
2015 Vol. 58 (11): 102-104 [
摘要
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105
线性摩擦焊设备的振动测量和分析
李辉，张田仓，江乐天
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.105
针对线性摩擦焊设备焊接误差较大的问题，采用参数记录系统和加速度传感器测量了设备多个部位的振动幅度，并设计了高刚度顶锻滑台，为线性摩擦焊设备优化结构设计、减小振动以提高焊接精度提供了参考。
2015 Vol. 58 (11): 105-108 [
摘要
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109
TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构钎焊工艺研究
高兴强，佀好学，岳喜山，静永娟，李智渊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.109
针对TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构，采用Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni非晶箔带钎料，研究钎焊温度和保温时间对TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构接头微观组织及力学性能的影响，优化出TC4/TA18钛合金蜂窝夹层结构较优的钎焊工艺为920℃/保温90min和钎料添加量80μm，该工艺参数下钎焊接头的室温拉脱强度平均值最高，可达19.82MPa，破坏部位为TA18钛合金蜂窝芯。
2015 Vol. 58 (11): 109-111 [
摘要
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112
大厚度比零件（外侧）和波纹管（内侧）的缝焊研究
杨建平，于斌，郑医
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.112
某重点型号波纹管组合件的设计要求是缝焊，对照以往产品的结构，比较明显的情况是波纹管在零件的内侧。零件的厚度是3mm，波纹管的厚度是0.1mm，零件与波纹管的厚度比比较大。波纹管在零件的内侧会产生一个问题：波纹管在焊接过程中会逐渐收缩，到最后与零件之间产生间隙，导致局部形不成焊缝。研究通过减小车配间隙,增加冷却手段、滚轮厚度和压力等措施来实现大厚度比的零件和波纹管之间的缝焊。
2015 Vol. 58 (11): 112-115 [
摘要
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116
柔性薄壁结构电子束焊接的变形控制
龚荣清，杨锡龙
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.116
基于电子束焊接方法，探讨了功率分出轴柔性薄壁结构真空电子束焊接过程中的变形控制方法，提出了综合应用最小焊接热输入、减小焊接重叠角度和合理焊接装配及散热相结合的变形控制方法，有效地控制了焊接变形，实现了电子束焊接柔性薄壁结构的制造。
2015 Vol. 58 (11): 116-118 [
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119
某型滑轨组件焊接工艺研究
马晓锋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.119
某型滑轨组件采用结构钢基体与厚度为1.5mm的无油自润滑轴承衬板焊接而成。结构钢基体采用18Cr2Ni4WA材料，具有支撑、保证整体刚性的作用。将自润滑衬板冲压成形与滑轨紧密贴合后，边缘采用电子束焊接工艺进行连接。提出一种抗脱落、耐摩擦、精度高、摩擦系数小、成本低、能承受较大载荷的高压燃油柱塞泵滑轨的结构设计方案及加工工艺。
2015 Vol. 58 (11): 119-123 [
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技术革新
124
TC4钛合金材料采用金刚石砂轮磨削时的工艺参数优化
韩野，崔海军
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.124
钛合金材料在航空器和发动机中的应用极为广泛，涡扇发动机中低压压气机静子叶片基本由钛合金材料制成，由于钛合金的磨削性能较差，对选用金刚石砂轮进行钛合金材料磨削时的主要工艺影响因素（如进给速度、磨抛深度等）进行了试验分析，优选出更适用于金刚石砂轮磨削钛合金的工艺参数，该参数不仅能够用于自研的双面仿形抛修设备，还可以对其他型号磨床磨削钛合金材料时的工艺参数选择提供指导。
2015 Vol. 58 (11): 124-127 [
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128
航空发动机叶片抛光技术现状及发展趋势
崔海军，张明岐
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2015.11.128
叶片最终成形一直是航空发动机制造中的瓶颈技术，叶片自动化抛光技术研究可以解决国内叶片主要依靠手工抛光所带来的一系列问题。本文对砂轮磨削、砂带磨削的工艺特点进行了介绍，并结合国内外抛光技术现状，针对叶片抛光的技术难点，总结出了叶片抛光技术的发展趋势，给叶片抛光技术从业人员指出了一个研究方向。
2015 Vol. 58 (11): 128-131 [
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编辑部公告
《航空制造技术》入编中国科协《航空航天领域高质量科技期刊分级目录（2023版）》
《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
《航空制造技术》入选WJCI科技期刊世界影响力指数报告（2023）来源期刊
《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
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