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2016年 第59卷 19期
刊出日期:2016-10-01

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研究论文
机械连接技术
 
       目录
6 本期目录
2016 Vol. 59 (19): 6-10 [摘要] ( 69 ) HTMLNew PDF (2307 KB)  ( 338 )
       专稿
16 热处理对激光增材制造Ti2AlNb基合金组织及性能的影响*
唐杨杰,刘彦涛,张永忠
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.016
利用激光增材制造技术制备出Ti-22Al-25Nb 合金薄壁试样,分析了沉积态和热处理态试样的宏观形貌、相组成和显微组织,以及不同制度热处理态试样的组织和室温拉伸性能。结果表明,沉积态试样相组成沿沉积高度方向呈现由B2+O+α2 → B2+O → B2 的变化趋势;热处理态试样的微观组织和相组成均匀,由B2、O、α2 3 相组成;经930℃保温2h 空冷的固溶处理和800℃保温24h 空冷的时效处理后,合金室温拉伸性能好,抗拉强度为1017MPa,断后伸长率为6.0%。
2016 Vol. 59 (19): 16-21 [摘要] ( 250 ) HTMLNew PDF (4252 KB)  ( 405 )
       人物
22 访中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司副总工程师杜宝瑞
谷 雨
杜宝瑞DU Baorui
“万人计划”科技创新领军人才
Scientific and TechnologicalInnovation Leader of MillionPeople Plan
中航工业数字化制造首席技术专家
Digital Manufacturing Chief Expertof AVIC
中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司副总工程师,研究员级高级工程师,享受国务院政府津贴。长期从事数字化制造与智能制造应用技术研究,参与多个重点型号研制,承担多项国家级课题,在构建飞机数字化制造技术体系、开展智能制造与增材制造技术应用研究、推动国产高档数控机床和数控系统在航空领域应用等方面做出了贡献,对行业有重要影响。获发明专利14 项,发表论文40 余篇,获各级奖励19 项,其中,国家技术发明二等奖1 项,省部级一等奖5 项。入选科技部2013 年创新人才推进计划“中青年科技创新领军人才”,2016 年入选国家第二批“万人计划”科技创新领军人才,是“中国制造2025”论证组专家。
2016 Vol. 59 (19): 22-23 [摘要] ( 123 ) HTMLNew PDF (1399 KB)  ( 488 )
       封面文章
24 碳纤热塑复合材料激光连接技术研究进展*
焦俊科,王 强,昝少平,张文武
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.024
碳纤热塑复合材料在航空航天、无人机制造、新能源汽车等领域应用前景广阔,高质量的连接是其产业化应用的关键技术之一。介绍了几种碳纤热塑复合材料激光焊接/ 连接方法的研究现状,分析了当前研究存在的问题,以及未来研究的发展趋势。
2016 Vol. 59 (19): 24-29 [摘要] ( 125 ) HTMLNew PDF (1894 KB)  ( 710 )
       论坛
32 激光微孔加工技术及应用*
杨立军,孔宪俊,王 扬,丁 烨,张宏志,迟关心
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.032
随着高端、精密装备的飞速发展,人们对高质量、大深径比微孔的需求越来越紧迫。基于此,介绍了飞秒激光与水导激光两种加工微孔的技术,首先探讨了两种微孔加工技术的原理并且回顾了两种微孔加工技术的研究现状;然后着重讨论了激光工艺参数、打孔方式、加工环境(真空、气体、液体、化学环境)、激光与水束光纤耦合对于高质量微孔加工的影响;最后总结了两种微孔加工技术在航空航天领域的应用以及当前面临的问题。
2016 Vol. 59 (19): 32-38 [摘要] ( 219 ) HTMLNew PDF (3082 KB)  ( 1075 )
39 激光熔覆纳米TiN-Ni45A复合涂层组织与性能*
王存山,于 群
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.039
在38CrMoAl 表面激光熔覆了纳米TiN-Ni45A 复合涂层。利用X 射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统分析了纳米TiN 含量对复合涂层的相组成、微观组织、硬度和摩擦磨损性能的影响。研究表明,不同纳米TiN 含量的镍基复合涂层主要是由γ-Ni 树枝晶、(γ-Ni+Ni3B)共晶,以及分布于γ-Ni 晶粒内的M23C6 和TiN 硬质相所组成。当纳米TiN 的添加量为5.0%(质量分数)时,复合涂层中γ-Ni 树枝晶发生了明显粗化,且其数量有所增加。而当纳米TiN 的添加量超过5.0% 时,γ-Ni 树枝晶则开始逐渐细化,其数量逐渐减少,且树枝晶的生长形态逐渐由等轴树枝晶转变为柱状树枝晶。与此同时,通过团聚长大的微米TiN 颗粒数量逐渐增多,分布也越趋均匀。随着纳米TiN 添加量的增加,复合涂层的平均硬度在整体上呈逐渐增加的变化趋势,减摩性和耐磨性在纳米TiN 的添加量为15.0% 时达到最优,其摩擦系数和磨损体积较未添加纳米TiN 的镍基合金涂层分别降低了8.7% 和32.3%,而平均硬度值则提高了7.0%。
2016 Vol. 59 (19): 39-44 [摘要] ( 146 ) HTMLNew PDF (4122 KB)  ( 286 )
45 激光-GMAW复合热源焊接熔池-小孔行为分析*
张皓庭,武传松
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.045
掌握和深入理解激光-GMAW 复合热源焊接过程中的熔池与小孔行为,是实现复合热源焊接工艺参数优化并将其应用于实际工程的前提。综合考虑激光和电弧的热- 力作用以及熔滴过渡带入熔池的质量、热量和动量,建立了激光-GMAW 复合热源焊接过程的数值分析模型。定量分析了复合热源焊接过程中熔池流体流动与传热过程以及小孔的动态行为。数值分析结果表明,小孔壁面上各种力相互作用和影响,在小孔前/ 后壁上会周期性地出现微小凸台,小孔孔道处于短暂瞬间闭合与重新张开的瞬时演变状态。熔滴冲击造成的熔池凹陷与小孔周期性合并与分离,加剧了小孔的不稳定性。熔池内形成两个方向相反的涡流,并在电弧下方附近发生交汇。
2016 Vol. 59 (19): 45-51 [摘要] ( 133 ) HTMLNew PDF (2284 KB)  ( 300 )
52 SiC/SiC复合材料纳秒激光和皮秒激光制孔质量的对比研究*
蔡 敏,张晓兵,张 伟,纪 亮,焦佳能,邱海鹏
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.052
采用纳秒激光和皮秒激光在厚度3mm 的碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC)上进行了制孔试验,并对这两种不同脉冲宽度激光制孔的质量进行了分析。结果表明:纳秒激光在SiC/SiC 复合材料上制孔存在热影响区,导致加工区域附近产生重铸物、分层、热影响区和微裂纹等热缺陷。与纳秒激光制孔相比,皮秒激光在SiC/SiC 复合材料上制孔质量有明显提高,加工区域附近几乎不存在热影响区,且不存在重铸物、分层、微裂纹等缺陷。
2016 Vol. 59 (19): 52-55 [摘要] ( 141 ) HTMLNew PDF (2908 KB)  ( 537 )
       新视点
56 基于AOS的大型制造企业运营体系构建研究
黎小平
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.056
针对近年来制造企业管理创新单点多、体系少,模仿多、自主创新少的结构失衡问题,借鉴世界先进企业管理提升的经验,提出管理创新要发挥后发优势并基于AOS 运营体系构建来推进管理提升的思路,研究了基于AOS的运营体系顶层框架、展开层和体系层的构建方法,同时对基于AOS 的体系构建策略与管理提升方式等相关问题进行了探讨。
2016 Vol. 59 (19): 56-62 [摘要] ( 103 ) HTMLNew PDF (814 KB)  ( 332 )
       机械连接技术
64 长寿命机械连接技术研究应用进展
刘华东,赵庆云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.064
长寿命机械连接技术是武器装备发展中至关重要的技术之一,是一个国家军事技术能力和科技水平的重要组成部分。综合论述了孔挤压强化技术、干涉连接技术、防腐蚀和抗氧化技术等为代表的先进长寿命机械连接技术的研究和应用现状,对我国开展长寿命机械连接技术的研究具有重要指导意义。
2016 Vol. 59 (19): 64-69 [摘要] ( 119 ) HTMLNew PDF (4688 KB)  ( 564 )
70 航空钛合金紧固件高效自动化制造设备发展现状
刘风雷,赵庆云,庄宝潼
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.070
航空钛合金紧固件使用品种多、数量大,在尺寸、性能、冶金等方面均有较高的一致性要求。为满足高质量、高效生产要求,在钛紧固件专用成形、机械加工、热表处理方面大量采用数控加工设备。介绍了钛紧固件加工从温镦到最终表面涂覆以及产品检测的先进设备,指出国内在设备上的发展方向。
2016 Vol. 59 (19): 70-74 [摘要] ( 156 ) HTMLNew PDF (2113 KB)  ( 476 )
75 螺纹滚压对1240MPa级高强钛合金高锁螺栓性能的影响
赵庆云,刘风雷,王立东,陈 闯,王玉凤
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.075
针对1240MPa 级高强钛合金高锁螺栓进行螺纹滚压强化工艺试验研究,结果表明:冷滚压螺纹时,高强钛合金高锁螺栓的螺纹牙顶出现超过0.12mm 的折叠,温滚螺纹则没有超标缺陷。1240MPa 级高强钛合金高锁螺栓温滚螺纹后的平均抗拉强度比冷滚螺纹的平均抗拉强度低约0.5kN,但高于标准要求20%。冷滚压的螺纹各部位显微硬度稍高于温滚压后的螺纹各部位的显微硬度,冷滚和温滚均使材料得到硬化,适用于高强钛合金高锁螺栓的螺纹滚压工艺为温滚螺纹。
2016 Vol. 59 (19): 75-79 [摘要] ( 150 ) HTMLNew PDF (2602 KB)  ( 452 )
80 孔强化对7050铝合金残余应力分布的影响
黄 宏,赵庆云,刘风雷
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.080
采用开缝衬套冷挤压工艺对飞机用7050 铝合金进行挤压强化,针对不同挤压量及铰削量对孔边残余应力分布的影响进行对比,分析得到挤压量及铰削量与残余应力分布的关系。研究表明:采用冷挤压孔强化技术可以改善孔边应力分布,形成有利的残余压应力层。强化后铰孔会减弱残余压应力,对于φ6mm 孔铰削量应控制在0.16mm范围内。残余压应力随强化量的增加而增大,5% 的挤压量残余压应力值最大达到-276MPa。
2016 Vol. 59 (19): 80-82 [摘要] ( 105 ) HTMLNew PDF (1217 KB)  ( 259 )
83 紧固件用TC16钛合金强化热处理工艺研究
庄宝潼,刘风雷,朱成祥
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.083
利用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸实验机,研究不同热处理工艺下TC16 钛合金的显微组织及力学性能。结果表明:退火后的组织为等轴α+β,晶粒大小约为1μm;固溶处理的组织为初生α+α"+ 亚稳β,随着固溶温度的升高,初生α 相减少,抗拉强度不随固溶温度的变化而变化,屈服强度较退火态下降较大,屈强比仅为0.4 ~ 0.47 ;时效处理后的组织为初生α+α+β,α、β 呈片状相间分布于原始β 晶粒内,时效处理后的抗拉强度最高可达1226MPa,强塑积最高达21834MPa · % ;退火态与固溶态的拉伸断口为韧性断口,而时效处理后的拉伸断口为准解理断口。
2016 Vol. 59 (19): 83-87 [摘要] ( 122 ) HTMLNew PDF (3950 KB)  ( 347 )
       研究论文
88 TA15 四层板结构超塑成形/ 扩散连接技术研究
闫亮亮,童国权,刘剑超,刘海建,刘太盈,熊亮同
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.088

进行了TA15 合金超塑拉伸试验,在温度920℃和应变速率5.25×10-4s-1 时,TA15 合金的最大延伸率约为1100%,其应变速率敏感性指数约为0.57。在较佳超塑变形条件930℃和应变速率5.25×10-4s-1 附近,TA15 合金的超塑本构方程为σ = 949·ε 0.55。对TA15 四层板结构超塑成形过程进行了有限元分析,获得了压力p- 时间t 曲线。在T =930℃和应变速率5.25×10-4s-1 下, 成功进行了TA15 四层板结构SPF/DB 成形试验,试验件的整体质量良好,无沟槽等缺陷,金相组织观测表明,TA15 四层SPF/DB 试验件扩散连接质量优良。

2016 Vol. 59 (19): 88-90 [摘要] ( 110 ) HTMLNew PDF (1123 KB)  ( 322 )
91 一类流线型曲面高效数控铣削加工方法研究及应用*
李 尧,刘 强,杨 森,熊佳俊,皮世威,徐义平
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.091
针对一类典型流线型曲面——叶片的高效数控铣削加工方法研究,提出了基于加工系统动力学仿真分析的高效切削参数优化技术,该方法是提高切削加工效率,保证零件加工精度和表面质量的有效手段。首先,辨识得到加工零件材料的铣削力系数;其次,利用锤击试验分别得到机床- 刀具系统及弱刚性零件结构的动态特性,同时利用有限元方法进行模态分析,并与试验结果进行对比分析,可辅助验证锤击试验结果的正确性,在此基础上仿真得到铣削颤振稳定域曲线,然后对建立了基于加工系统动态稳定性的高效数控铣削加工参数优化系统进行高效铣削参数优化;最后,依据优化的铣削参数制定零件铣削加工工艺,试验得到了加工质量合格的叶片,其加工效率较传统方法有显著的提高。
2016 Vol. 59 (19): 91-97 [摘要] ( 115 ) HTMLNew PDF (3562 KB)  ( 720 )
98 TC4 钛合金静止轴肩和传统搅拌摩擦焊的温度场对比
姬书得,卓 彬,高双胜,邢敬伟,马秩男, 路 浩
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.098
基于有限元软件ABAQUS 对6mm 厚的TC4 钛合金传统及静止轴肩搅拌摩擦焊温度场进行了有限元模拟。结果表明,对比传统搅拌摩擦焊接,静止轴肩搅拌摩擦焊接具有较小的高温区,前进方向上具有较大的温度梯度,厚度方向上呈现柱状椭球形分布,上、下表面温度峰值差异较小,具有重叠性较好的热循环曲线。
2016 Vol. 59 (19): 98-101 [摘要] ( 143 ) HTMLNew PDF (1391 KB)  ( 314 )
102 基于TRIZ 理论的防松型钢丝螺套设计*
刘远祥,李正峰,崔万新
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.102
针对普通钢丝螺套不具备防松功能,而锁紧型钢丝螺套又有安装拆卸不便等问题,运用TRIZ 理论和方法,分析了普通钢丝螺套存在的技术冲突,根据冲突解决矩阵选择可用的发明原理, 设计出内螺纹具有30°楔形斜面的防松型钢丝螺套。防松型钢丝螺套使用方便、操作简单,可部分替代锁紧型钢丝螺套,扩大了钢丝螺套的应用范围。
2016 Vol. 59 (19): 102-104 [摘要] ( 89 ) HTMLNew PDF (930 KB)  ( 265 )
105 飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件研究*
吴丽丽,王 燕,刘胜兰,叶 南,张丽艳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2016.19.105
飞机蒙皮是一类具有复杂曲面的薄壁零件,如何进行数字化测量一直是制造过程中的难题。近年来快速发展的三维光学测量方法对这类零件有较好的适应性,但由于缺乏相关的蒙皮零件测量技术条件,使得规范化的测量工作未能在企业展开。首先在分析蒙皮零件传统检测技术要求和工程实践基础上确定蒙皮零件的数字化检测内容;然后针对光学扫描和摄影测量两种典型光学测量方法来阐述测量前准备、蒙皮零件放置、蒙皮零件外形测量等方面的技术条件,为后续规范测量工作提供技术指导。
2016 Vol. 59 (19): 105-109 [摘要] ( 113 ) HTMLNew PDF (1162 KB)  ( 470 )
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22 《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)》
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
22 《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
22 《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
22 《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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邮编:100024
电话:010-85703109/3877-291
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国际标准刊号:ISSN1671-833X
国内统一刊号:CN11-4387/V
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