介绍了一种适用于层状金属复合材料的高效连接技术。在激光穿透焊接时，熔池中液态金属会受到横向温度梯度引起的表面张力和穿透匙孔中喷射蒸汽摩擦力的共同作用而产生上下两个相对独立的涡流，这一现象会使熔池中上部和下部金属保持相对独立，从而促成焊缝金属的上下层状分布特征，利用这一现象，提出了层状金属复合材料的单道激光穿透共熔池高效焊接技术。利用该技术，成功实现了X65/DSS2205 双金属层状复合材料的对接焊，焊接接头组织和成分分析结果表明，焊缝组织上部和下部具有明显的差异性和独立特征，焊缝上下部的合金元素发生了相对较小的流动交换，优化的工艺条件可使复层焊缝金属的稀释率小于3%，使得复合板上层焊缝和下层焊缝金属达到了最大的相对独立性。

      金属离子液束流增材制造技术结合了电化学沉积和增材制造的特点，具有常温金属成形和液束形式加工特征，受到广泛关注。简要回顾了金属离子液束流增材制造技术的发展溯源，针对其定域性差、加工效率低的问题，提出了基于喷射电沉积的金属离子液束流增材制造技术，并讨论了当前国内研究热点及面向特殊异形件、大型结构件、微细零部件和多功能复合结构的金属离子液束流增材制造发展趋势。

      采用超快激光在电子束物理气相沉积（EB–PVD）方法制备的带热障涂层高温合金上加工45° 斜孔，然后对制孔试样进行热循环试验，研究热循环前后孔的变化及孔对热障涂层热循环剥落失效的影响。初步试验结果表明，超快激光在带热障涂层的高温合金上制孔时，孔边缘涂层和高温合金位置处均不存在开裂和再铸层，高温合金孔壁边缘组织没有明显变化，仍为典型的γ 和γ' 组织。热循环前后小孔孔径无明显变化，斜孔高温合金内壁由较为光洁表面变为具有明显氧化物的表面，且随着热循环次数的增加，高温合金孔内壁表面氧化物逐渐脱落。热障涂层在热循环500 次后出现局部剥落现象，超快激光加工45° 斜孔未对热障涂层热循环剥落失效产生影响。

      根据电磁透镜的原理可知，作用于工件上的工作束斑尺寸与电子束注腰的位置和尺寸相关。电子枪栅极出束孔直径与阳极位置的改变将会引起电场分布的变化，从而改变电子束注腰的位置与尺寸，最终影响工作束斑的大小。运用电磁场仿真软件CST仿真得到了电子枪静电透镜电场分布与束流轨迹。采用单一变量法，模拟得到100mA束流强度下栅极出束孔直径和阳极位置对电子束注腰位置与尺寸的影响规律。仿真结果表明，其他参数相同时，栅极出束孔直径D为2mm、阳极上端面到栅极下端面距离H为15mm时，电子束注腰位置最高，半径最小。选取优化参数D=2mm、H=15mm进行焊接试验，获得了深宽比更大的焊缝，证明达到了减小工作束斑尺寸和优化束流品质的目的。

      激光熔化沉积（LMD）是一种典型的增材制造技术，与传统的成形工艺相比，具有加工周期短、设计灵活、成形件尺寸精度高、绿色环保等一系列特点。梯度功能材料（FGM）是一种先进的功能性材料，其内部没有明显的界面，材料的成分、组织性能呈梯度变化。在梯度功能材料的制造方法中，激光熔化沉积既可以缓和不同材料间的应力，保证材料优良的成形性，又可以通过灵活的设计来控制成形件组织和性能的变化和分布规律，为梯度功能材料的制造提供了一种新途径。介绍了激光熔化沉积的技术特点、梯度功能材料的特点与应用、国内外激光熔化沉积技术制造梯度功能材料方面的研究进展，以及团队目前在此领域的研究状况，同时分析了利用激光熔化沉积技术制造梯度功能材料的发展前景。

      综述了电子束熔丝增材制造过程在线监控的研究现状，集中讨论成形过程熔池形貌监测、成形过程温度场监测、流动场监测，着重介绍了对熔池形貌的在线监测，并展望了电子束熔丝增材制造过程在线监测未来可能的发展方向：（1）制造过程中电子、离子等信号的在线监测；（2）引入新的信号进行在线监测；（3）对每一层堆积体的质量和层高进行实时跟踪；（4）多信号协同在线监测。

      激光除漆作为一种环保、高效的新型除漆技术是激光清洗技术的一个重要分支，而飞机在使用过程中需要定期对原有漆层进行去除。分别对飞机金属蒙皮和复合材料部件表面的激光除漆工业应用进展进行了介绍，详细分析了飞机金属蒙皮以及复合材料部件表面激光除漆的作用机理，展望了激光除漆技术在国内航空制造业的发展方向。

      针对可重构柔性型架在装调过程的复杂性和在使用过程中可能产生的不稳定性等问题，设计并开发了一套用于可重构型架的智能装调与监测系统软件，该系统服务于型架的安装和使用阶段。在装调方面，将智能眼镜应用于型架的装调流程中，建立基于智能眼镜的型架装调流程，设置多人协同型架装调模式，实现多位操作人员通过智能眼镜远程控制激光跟踪仪；在型架稳定性监测方面，保留了传统型架稳定型架监测方法并与装调过程中使用的智能眼镜远程控制激光跟踪仪结合，此外将激光位移传感器安装在盒式连接的关键部位，实时监测盒式连接的偏移情况。该系统已在某型号飞机前机身和垂尾型架的装配现场进行了应用，结果表明该系统可以提升可重构型架的装调效率并降低装调难度，并且可以保证整个使用阶段内型架的稳定性。

      针对目前部分叶片铣削后具有较大轮廓度误差以及微小进排气边，采用力控抛光方法难以达到预定要求的状况，提出了一种利用柔性金刚石抛光轮的变预压量误差修正抛光方法。首先，利用在机快速测量装置测量获取叶片待加工余量情况，然后通过分析测量数据确定叶片抛光轨迹和抛光预压量，从而达到对抛光去除量大小的控制，实现叶片型面自适应抛光的结果。最后，利用常规3 轴机床对某型号叶片进行了包含叶根过渡圆弧的全型面抛光试验，试验结果表明，用该方法抛光后，叶片型面轮廓度由抛光前的0.02~0.12mm改变为–0.04~–0.005mm，余量稳定控制到了公差带内。与传统的方法相比，采用高精度超硬磨料复杂母线弹性抛光轮可以实现叶片非均匀去量，有效地改善了叶片型面轮廓度。该技术可以广泛用于中小叶片的低成本高精度抛光加工。

      碳纤维复合材料广泛应用于航空航天、国防、医疗等领域，针对碳纤维复合材料制孔过程中出现的入口剥离、出口分层、撕裂与毛边等质量问题，结合振动辅助切削对制孔工艺进行改进。为了有效预测碳纤维复合材料振动辅助制孔工艺的效果，结合碳纤维复合材材料本构模型进行振动辅助制孔有限元仿真建模研究。借鉴已有的复合材料本构模型，构建了碳纤维复合材料力学模型；针对仿真碳纤维复合材料在制孔过程中的分层现象，提出了黏性层模型用于模拟复合材料层间损伤，并建立了有限元仿真模型；通过在刀具边界条件上施加振动模式，实现了振动辅助制孔的有限元仿真建模。将建立的有限元仿真模型的仿真结果与已有文献试验结果进行了比较，验证了所建的有限元仿真模型的正确性，并对比分析了普通钻削制孔与振动辅助钻削制孔的仿真结果。最后得出结论：采用振动辅助钻削碳纤维复合材料可以有效地降低轴向力，抑制毛刺和分层产生。

      为了优化调Q激光器谐振腔结构，基于铌酸锂晶体双折射特性，设计了铌酸锂晶体预偏置的电光调Q激光谐振腔，并理论分析和仿真了晶体预偏置角度的要求，获得了晶体预偏置角度与铌酸锂晶体长度之间的对应关系。最后以试验验证了该技术的可行性，获得了15.76ns脉宽、108mJ能量的调Q激光脉冲。

      为对某航空部件进行再修理、再制造，需对机翼后缘测绘和逆向建模，提出一种精度逐级控制的测绘方法。利用高精度激光跟踪仪对部件进行一级控制，并用工业摄影扫描测量系统进行二级控制，进而完成对点云的“填充式”扫描，最终将获取的点云数据用于逆向建模。以某机翼后缘结构部件测量为例，通过精度分析专用软件将实际建模结果与测绘数模进行比对，误差均在0.2mm以内，完全满足再制造设计要求。通过验证说明该测量方法建立的测绘数模精度高、效率快，为逆向建模技术提供了一种新的测量思路与方法，同时可作为航空产品测量检测的重要手段。