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《航空制造技术》论文模板
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2017年 第60卷 12期
刊出日期：2017-06-15
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研究论文
 
       目录
6 本期目录
2017 Vol. 60 (12): 6-10 [摘要] ( 98 ) HTMLNew PDF (2863 KB)  ( 352 )
       专稿
16 双轴肩搅拌摩擦焊接方法研究进展
温　泉1，李文亚1，王非凡2，杨夏炜1
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.016
双轴肩搅拌摩擦作为搅拌摩擦焊的一个重要变体，通过增加下轴肩实现自支撑，使搅拌摩擦焊技术应用于
封闭结构（管或中空型材）的焊接。目前，双轴肩搅拌摩擦焊技术的研究与应用仍处于初始阶段，其相关理论研究尚
不成熟。针对双轴肩搅拌摩擦焊的研究现状，从双轴肩搅拌摩擦焊方法分类综述了其发展概况，为双轴肩搅拌摩擦
焊技术的发展和实际工程应用提供参考。
2017 Vol. 60 (12): 16-23 [摘要] ( 279 ) HTMLNew PDF (5790 KB)  ( 375 )
       人物
24 加强创新，促进镁合金的发展和应用——访中国工程院院士，上海交通大学丁文江教授
记者 　玲 犀
2017 Vol. 60 (12): 24-26 [摘要] ( 95 ) HTMLNew PDF (1127 KB)  ( 337 )
       封面文章
28 激光微连接技术研究与应用进展
赵兴科1，邢德胜1，刘大勇2
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.028
激光微连接是一种多功能的柔性制造技术，具有聚焦点小、能量密度高、热输入精确可控等优点，配合合适
的工艺可以制造微小器件、尺寸精密器件以及异种材料组合器件，在各个工业领域具有广泛应用前景。
2017 Vol. 60 (12): 28-34 [摘要] ( 223 ) HTMLNew PDF (2933 KB)  ( 312 )
       论坛
38 SPS温度对铜/镍粉/304不锈钢接头组织与剪切强度的影响*
汤　迁， 武世文， 赵炜康， 夏莉红， 张福勤
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.038
采用脉冲放电等离子烧结(SPS) 制备了添加镍粉中间层的铜/304 不锈钢接头，研究了焊接温度对接头组织
及力学性能的影响。结果表明，以镍粉为中间层，可以实现铜与304 不锈钢的扩散焊接。铜/ 镍界面处铜、镍互扩散
形成铜/ 镍界面扩散层，镍/304 不锈钢界面处镍、铁互扩散形成镍/ 铁界面扩散层，铜/ 镍扩散层厚度大于镍/ 铁扩
散层厚度。在焊接压力为10 MPa、焊接温度为900 ℃时，铜/304 不锈钢接头剪切强度最佳，为98 MPa。铜/304 不
锈钢接头断口形貌呈韧窝状，断裂均在镍中间层处，接头连接强度受制于镍中间层本身的强度。
2017 Vol. 60 (12): 38-42 [摘要] ( 280 ) HTMLNew PDF (2679 KB)  ( 331 )
43 航空专用焊接数据库及专家系统*
荣佑珍，刘仁培，魏艳红
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.043
焊接数据库及专家系统是焊接数字化体系的重要组成部分。近年来，随着航空制造业向数字化、智能化方
向转型步伐的加快，吸引了越来越多的航空企业开展航空专用焊接数据库及专家系统设计与开发方面的工作。目前
在航空制造领域建立的焊接数据库，已实现航空材料焊接基础数据、焊接参数数据、焊接性能数据及典型案例数据的
有效存储和共享。焊接工艺设计专家系统的应用，可辅助焊接工艺文件自动设计与管理，大大缩短了焊接工艺文件
编制周期；焊接缺陷诊断专家系统可根据缺陷特征判断缺陷类型，或根据缺陷类型分析缺陷成因，对控制和预防各
类缺陷的产生及控制焊接质量具有重要的实际应用价值；焊接信息管理平台在数据库平台、专家系统平台以及用户
权限管理基础上，实现了焊接工艺流程的在线智能化协同办公。结合航空制造业焊接数字化发展进程，在已有焊接
数据库及专家系统研究的基础上，把焊接质量预测专家系统和制造业大数据分析挖掘技术运用到航空焊接数据库及
专家系统设计中，将成为未来航空焊接专家系统的发展趋势。
2017 Vol. 60 (12): 43-47 [摘要] ( 301 ) HTMLNew PDF (1162 KB)  ( 380 )
48 大型真空高压电子束焊机的焊接适用性研究
高　峰，常荣辉，刘艳梅，都　强
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.048
针对大型高压电子束焊机在多种材料、多种结构上的应用展开论述。从工艺、机械性能及微观组织方面进
行系统性的分析。试验结果表明：高压电子束焊接在多种材料和结构上的应用有着明显优势；改变热处理机制可以
有效调节电子束焊缝的性能。
2017 Vol. 60 (12): 48-52 [摘要] ( 237 ) HTMLNew PDF (2175 KB)  ( 387 )
53 铝/铜异种金属搭接无倾角微搅拌摩擦焊接工艺特性*
李　颖，赵慧慧，张　聃，徐　奎，尹玉环
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.053
以0.5mm 厚6061 铝合金和2mm 厚T2 紫铜搭接接头为研究对象，开展了无倾角微搅拌摩擦焊接试验，通
过对搅拌工具材料选择、焊缝成形、接头性能分析，研究了其焊接工艺特性。试验结果表明，相比热作模具钢，采用
高速工具钢制成的搅拌工具有更长的使用寿命。对于铝/ 铜搭接接头，无倾角微搅拌摩擦焊接能获得成形良好的焊
缝，并且其工艺窗口宽泛，接头的力学性能良好，其承载能力能够达到铝合金母材的95% 以上，但是当焊接速度为
200mm/min 时，主轴转速一旦超过25000r/min，焊缝表面将会出现沟槽缺陷。
2017 Vol. 60 (12): 53-56 [摘要] ( 197 ) HTMLNew PDF (2185 KB)  ( 462 )
       新视点
58 直升机产品信息全生命周期管理与集成技术研究*
曾卫平1,2，于春江1，米卫平1，黄　玮1
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.058
直升机产品研制随着信息技术的发展得到了进一步规范和固化，数字化手段对产品研制数据进行自顶向下
有效地管控，同时自底向上高效地反馈。在系统工程及并行工程思想的影响下，结合元模型建模理论，对直升机产品
全生命周期研制流程及管理体系进行梳理，阐述了直升机产品全生命周期管理业务逻辑结构和集成技术架构，并分
析了全生命周期管理系统集成技术，为直升机产品全生命周期管理与集成提出了一种有效的解决方法。
2017 Vol. 60 (12): 58-63 [摘要] ( 209 ) HTMLNew PDF (1134 KB)  ( 402 )
       研究论文
64 基于铣抛喷组合工艺的TB6 钛合金精铣参数优化
罗　扬，赵　鹏，李　勋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.064
TB6 钛合金是航空制造领域承重结构件的重要材料，属于典型难加工材料。开展了TB6 钛合金铣抛喷组合
工艺试验，研究了不同铣削参数对表面完整性的影响及精铣与喷丸工序间的耦合关系。结果表明，试件表面粗糙度
主要受铣削每齿进给量fz 影响。 fz < 0.2mm/z 时，组合工艺加工后，试件表面粗糙度值Ra 较低；fz >0.2mm/z 时，随精
铣fz 提高，铣削硬化率下降，喷丸后的表面粗糙度提高；铣喷组合工艺条件下，铣削线速度vs 在20~40m/min 范围内，
硬化率随vs 的升高而降低，喷丸区域表面粗糙度升高；vs 在40~50m/min 范围内，铣削硬化率升高，喷丸区域表面粗
糙度降低。切宽ae 对试件硬化和表面粗糙度的影响不显著。铣喷组合工艺条件下的精铣参数优化结果为：vs=50m/
min，fz =0.2mm/z，ae=1.0mm。铣抛喷组合工艺条件下，可在低于0.4mm/z 范围内适当提高铣削每齿进给量fz。
2017 Vol. 60 (12): 64-69 [摘要] ( 190 ) HTMLNew PDF (2184 KB)  ( 228 )
70 Ti-22Al-25Nb 合金剪切旋压过程中显微组织演化*
吴　杨1，寇宏超1，刘德贵2，李继贞2，唐　斌1，李金山1
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.070
通过剪切旋压试验，研究了旋压温度（910℃和1000℃）和减薄率（0、10% 和30%）对Ti-22Al-25Nb 合金显
微组织的影响，探讨了旋压过程中的显微组织演化规律。结果表明：Ti-22Al-25Nb（原子数分数）合金旋压组织主
要由α2 相、B2 相和O 相组成，在旋压过程中，B2 晶粒沿旋轮进给方向被拉长，且伴随有动态再结晶现象发生；温
度主要影响Ti-22Al-25Nb 合金中α2 相与O 相的尺寸和形貌，随着旋压温度的升高，O 相片层逐渐变短并粗化，
α2 相趋向等轴化；变形量主要影响α2 相体积分数与O 相形貌，随着减薄率的增大，α2 相体积分数逐渐减少，O 相
从片层状转变为短棒状。因此，Ti-22Al-25Nb 合金剪切旋压过程中不仅发生晶粒变形与动态再结晶现象，更涉及复
杂的相变行为，组织控制困难。
2017 Vol. 60 (12): 70-73 [摘要] ( 207 ) HTMLNew PDF (3311 KB)  ( 273 )
74 民用航空含Ω 型长桁复合材料加筋壁板制造技术研究
马　刚，唐文峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.074
含Ω 型长桁的复合材料加筋壁板由于其结构上的优势，在民用大飞机上被越来越多地采用。然而，此种类
型的加筋壁板在共固化成型过程中存在Ω 型长桁如何加压的问题，特别是在有严格的适航符合性审查要求的民用
航空产品制造领域，进一步提高了制造难度。经过多次试验，最终采用薄壁橡胶气囊成型法制造出符合设计要求和
适航要求的含Ω 型长桁加筋壁板。
2017 Vol. 60 (12): 74-77 [摘要] ( 275 ) HTMLNew PDF (2232 KB)  ( 467 )
78 界面层对SiCf/SiC 复合材料力学性能及氧化行为的影响
张冰玉，王　岭，焦　健，杨金华，刘善华
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.078
为研究界面层对SiCf /SiC 复合材料力学性能及氧化行为的影响，采用先驱体浸渍裂解工艺制备了3 种不
同界面层体系的SiCf /SiC 复合材料。3 种界面层分别为热解碳（PyC）、PyC+BN-Ⅰ和PyC+BN-Ⅱ（其中BN-Ⅰ表
示B 质量分数大约2%，BN-Ⅱ表示B 质量分数大约20%）。研究表明，具有PyC 界面层的SiCf /SiC 复合材料常温
力学性能最高，其常温弯曲强度达到380MPa，而双界面层体系中，SiCf /SiC 复合材料常温弯曲强度分别为282MPa
（PyC+BN-Ⅰ）和259MPa（PyC+BN-Ⅱ）。1200℃氧化试验表明，具有PyC+BN-Ⅱ界面层的SiCf /SiC 复合材料弯曲
强度保留率最高，为54%。3 种不同界面层体系的SiCf /SiC 复合材料在氧化后均表现为脆性断裂。微观结构显示，
界面和纤维被氧化是导致材料最终失效的原因；能谱分析表明，具有PyC+BN-Ⅰ和PyC+BN-Ⅱ界面层的SiCf /SiC 复
合材料纤维内部未检测到O 原子存在，证实BN 有保护纤维的作用。
2017 Vol. 60 (12): 78-83 [摘要] ( 199 ) HTMLNew PDF (2722 KB)  ( 411 )
84 空心风扇叶片高循环疲劳异常失效分析
王家广，李　迪，陈云永，刘晓锋，廖连芳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.084
针对某空心风扇叶片试验件在高循环疲劳试验中出现的异常失效现象，完成了振动仿真分析和断口分析。
仿真分析结果表明失效区域非应力集中部位，断口分析结果表明裂纹萌生于薄板与叶盆侧厚板交接部位，其失效模
式为疲劳失效，失效机理为超塑成形环节局部区域薄板扭曲导致高循环疲劳试验中薄板与厚板发生摩擦，进而疲劳
失效。基于以上分析，制定了优化超塑成形工艺参数并增加CT 检测环节的改进措施。验证试验表明，改进措施有效，
很好地解决了该异常失效问题。
2017 Vol. 60 (12): 84-88 [摘要] ( 216 ) HTMLNew PDF (2363 KB)  ( 1121 )
89 基于Helmholtz 的低感抗电子束偏转扫描线圈仿真*
李平林1，张　伟1，许海鹰2，黄业文1
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.089
为了提高电子束偏转扫描频率和磁场均匀性，采用Helmholtz 空心线圈结构设计了一种低感抗电子枪偏转
扫描线圈。采用ANSYS 有限元分析软件对偏转扫描线圈的电磁场分布进行仿真，并采用高斯计对线圈内部的电磁
场进行了测量，仿真结果与实际测量值基本吻合，线圈内部的磁感应强度大小和电磁场分布的均匀性可以满足电子
束高频偏转扫描的要求。实际扫描试验表明，该线圈实现了两点电子束高频偏转扫描，扫描频率可达30 kHz。
2017 Vol. 60 (12): 89-93 [摘要] ( 141 ) HTMLNew PDF (1481 KB)  ( 270 )
94 自由曲面结构磁性抛光去除试验研究*
林龙侨，王振忠，陈世平
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.094
磁性抛光因柔性工具的工件表面适应性高而具有较好的应用潜力。自行设计抛光工具头，制备磁性抛光体，
搭建试验平台，并对不锈钢平面工件进行定点抛光试验，平均去除效率为0.231μm /10min，且工件表面质量得到了很
大的改善，验证了该磁性抛光方法的可行性。继而对两种自由曲面结构工件进行抛光：一是采用工具头水平移动式、
工具头等高线移动式两种不同的抛光进给运动方式对不同曲率的不锈钢工件进行抛光去除试验，试验证明：两种抛
光方式对每个曲率的轮廓均有去除能力，去除量在0.14~1.33μm 之间；二是对3D 打印的光敏树脂微结构自由曲面定
点抛光，单位时间去除效率在8.957~12.587μm /10min 之间，且改善了轮廓的光滑度。初步试验表明，磁性抛光方法
对两种自由曲面结构均有一定的去除能力，可进一步探索磁性抛光技术应用于自由曲面结构确定性抛光。
2017 Vol. 60 (12): 94-98 [摘要] ( 187 ) HTMLNew PDF (3675 KB)  ( 317 )
99 复合铣削的金属件堆焊成形尺寸研究
夏然飞，吴怀主，许　晶
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.099
针对目前金属件堆焊中存在的成形效果较差和尺寸精度较低等问题，建立了单道和多道焊缝的尺寸模型，
并通过分析焊缝成形尺寸的关系，确定出最佳熔敷间距。同时，采用正交试验法分析了各个焊接参数对成形尺寸的
影响程度，验证了模型的普适性。在实例分析中，采用自主设计的复合铣削加工系统，并改变多层多道焊缝的堆焊路
径，从而实现对构件尺寸的有效控制，验证了该项工艺技术的可行性和有效性。
2017 Vol. 60 (12): 99-103 [摘要] ( 162 ) HTMLNew PDF (1832 KB)  ( 210 )
104 小束斑电子束脉冲轰击偏压电源的研制*
范　恺，许海鹰, 杨　波, 桑兴华
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2017.12.104
为了获得一种性价比较高的电子束表面处理技术，采用定频调压电路，研制出一种新型偏压脉冲电源。这
种电源由偏压主电路拓扑、偏压变压器和偏压整流滤波电路组成，其中偏压主电路由偏压基值发生电路和偏压脉冲
发生电路组成。偏压基值发生电路控制偏压脉冲基值，偏压脉冲发生电路控制偏压脉冲频率和占空比。脉冲偏压电
源的脉冲基值、脉冲频率、占空比均连续可调，相应实现脉冲束流的幅值、束流频率和占空比的调节。检测分析了脉
冲偏压电源的输出电压波形，带载时的输出束流波形，并观察分析了电子束轰击后钨合金组织变化规律。结果表明
所研制的脉冲偏压电源输出电压稳定、可调性好，能满足小束斑脉冲电子束轰击工艺的要求。
2017 Vol. 60 (12): 104-109 [摘要] ( 181 ) HTMLNew PDF (1817 KB)  ( 229 )
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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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国际标准刊号：ISSN1671-833X
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