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2019年 第62卷 18期
刊出日期:2019-09-15

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本期目录
本期封面
本期电子刊
走进科研
 
       本期电子刊
1 本期电子刊
2019 Vol. 62 (18): 1-108 [摘要] ( 49 ) HTMLNew PDF (15656 KB)  ( 220 )
       本期封面
1 本期封面
2019 Vol. 62 (18): 1-1 [摘要] ( 37 ) HTMLNew PDF (4786 KB)  ( 17 )
       本期目录
6 本期目录
2019 Vol. 62 (18): 6-7 [摘要] ( 37 ) HTMLNew PDF (1112 KB)  ( 22 )
       专稿
14 低塑性抛光技术对材料表面完整性影响的研究进展
高玉魁,柳鸿飞
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.014

    低塑性抛光技术能够有效提高材料的疲劳性能、耐腐蚀性能、损伤容限性能,在国外已被广泛应用于航空发动机的表面改性处理。对近年来新兴的低塑性抛光技术的基本原理及优势进行了介绍,综述了低塑性抛光技术对表层残余应力、表面粗糙度、显微硬度以及微观组织结构等表面完整性因素的研究进展,分析了硬球直径、抛光压力、抛光速度、滚压次数等工艺参数对不同表面完整性因素的具体影响,最后对低塑性抛光技术在国内的研究与发展进行了展望。

2019 Vol. 62 (18): 14-22 [摘要] ( 160 ) HTMLNew PDF (30691 KB)  ( 44 )
       封面文章
24 人机时空共享协作装配技术研究综述
肖明珠,朱文敏,范秀敏
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.024

    在智能制造发展趋势下产品生产过程越来越柔性化,具备高度灵活性和自动化水平的人与机器人协作已成为制造业关注的研究热点。在产品装配中,灵活性要求较高以及操作复杂的装配仍然需要人完成,而机器人具有操作可重复性好、高负载、准确性高的优势。在时间和/ 或空间共享环境下,利用机器人辅助工人装配,减少人体工程学压力和工人工作负荷,实现优势互补。基于这些认识,本文对时空共享的人机协作装配的研究进行综述。梳理了近年学者围绕4 个热点,即人机协作之间的任务分配、人机协作意图识别、人机协作路径规划、人机协作装配系统的安全设置展开的现状研究,并对这4 方面研究内容的发展趋势进行了探讨和展望。

2019 Vol. 62 (18): 24-32 [摘要] ( 116 ) HTMLNew PDF (11109 KB)  ( 225 )
       论坛
36 钛/铜电子束偏置焊接模拟及力学性能研究
朱军,郭顺,彭勇,周琦,王克鸿
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.036

    本文研究了TC4 钛合金和T2 紫铜的电子束焊接模拟及接头力学性能规律。通过采用组合偏置的焊接方式,即铜侧偏置焊接完成后再在钛侧复合焊接,两道焊缝相近但不交接,该工艺方法能够大幅提升接头的拉伸强度。为了探索该过程的热力行为规律,采用有限元法对温度场云图、变形及应力分布进行了分析,并结合微观形态演变及力学性能对接头增强机制进行了阐述。复合钛侧焊接能够对原铜侧焊接的异种界面进行重熔改性,同时改善其应力集中状态。拉伸断口表明,接头为脆性解理断裂,断裂面的相组成由铜侧焊接的TiCu 转化为Ti2Cu,脆性减弱。

2019 Vol. 62 (18): 36-42 [摘要] ( 103 ) HTMLNew PDF (1252 KB)  ( 110 )
43 基于Comsol的磁场辅助磨料水射流流场分布数值模拟
侯荣国,王涛,吕哲,田业冰
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.043

    借助Comsol 软件数值模拟螺线管线圈的磁场强度分布和聚焦管内流场的分布状态,分析螺线管线圈磁场强度的分布规律及辅助磁场对磨料水射流的作用机理,获得使磨料水射流达到最佳聚焦效果的磁场强度。结果表明当励磁电流I=2.2A 时,磨料射流束在喷嘴出口处获得最佳聚焦效果。观察比较施加磁场辅助前后喷嘴外部流场的分布状态,并利用振动及动态信号采集分析系统测量射流实际冲击力。测量试验表明,施加磁场辅助后,磨料水射流的有效直径变小,聚焦效果显著增强,原有的薄水雾层消失,射流冲击力随电流强度的增大而增大。

2019 Vol. 62 (18): 43-49 [摘要] ( 114 ) HTMLNew PDF (1539 KB)  ( 156 )
50 碳纤维复合材料激光切割制孔工艺研究
叶逸云,贾少辉,徐子法,欧阳文泰,焦俊科,王飞亚,葛恩德
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.050

    碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等特点,在航空航天和汽车轻量化制造上被广泛应用,但CFRP的加工上依然面临着一些问题,如边沿毛刺、层间撕裂等。针对CFRP材料加工面临的问题,业内提出了一些新的加工方案,激光加工便是重要的一个解决方案。本文采用532nm 波长的皮秒激光在碳纤维复合板上进行了激光切割制孔工艺的试验,对比了不同功率下激光旋转切割、平行填充切割以及十字填充切割3种不同的扫描方式对加工质量的影响。利用共聚焦显微镜对孔质量和热影响区进行了表征分析。试验结果表明,激光旋转切割的加工方式对CFRP的材料去除效率最高,锥度最小,热影响区较小。同时采用了D5766开孔拉伸标准,对3种不同工艺的激光扫描制孔样件及机械制孔样件进行了拉伸试验。相关研究为CFRP 高质量的加工提供新的研究思路。

2019 Vol. 62 (18): 50-55 [摘要] ( 115 ) HTMLNew PDF (1011 KB)  ( 201 )
56 等离子异质增材过渡区的组织性能研究
徐俊强,周琦,彭勇, 王克鸿,孔见
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.056

    采用等离子增材系统制备了不锈钢 / 高强钢异质增材构件,构件内部无气孔、未熔合、夹渣等缺陷。为研究异质过渡界面组织特征,采用了体视显微镜、金相显微镜以及扫描电镜等测试方法。测试结果表明,高强钢熔敷不锈钢时,会产生宽度为1.1mm 的过渡区,但不锈钢熔敷高强钢就不会产生明显的过渡区。不锈钢/ 高强钢之间存在3 种界面,I 型界面由不锈钢、高强钢以及熔合界面组成;II 型界面的熔合界面不明显,在高强钢和不锈钢被马氏体区分隔开来;将不锈钢、奥氏体铁素体混合区和过渡区定义为III 型界面。通过对界面处进行EDS 分析,结果表明在I 型界面,Cr 和Ni 含量会发生突变,但在II 型界面和III 型界面,成分变化较为缓慢,变化宽度分别为70μm和40μm。对界面区域进行显微硬度测试,测试结果表明硬度突变宽度与成分变化宽度趋势一致,从大到小依次为II 型界面>III 型界面>I 型界面。

2019 Vol. 62 (18): 56-62 [摘要] ( 95 ) HTMLNew PDF (1389 KB)  ( 96 )
63 钛合金先进焊接技术研究现状
孙文君,王善林,陈玉华,黄永德,柯黎明
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.063

    钛合金被誉为21世纪的智慧金属,因其性能优异,在高温、高强度结构和特殊接头的焊接方面发挥着关键作用,其先进焊接技术作为现今高端装备制造主流技术之一,受到广泛的重视。本文简要介绍了钛合金相关性能及主要应用领域,并针对激光焊接、电子束焊接和线性摩擦焊接这3 种先进焊接技术,开展成形工艺优化、缺陷控制、组织演变规律以及力学性能分析等内容的综述。

2019 Vol. 62 (18): 63-72 [摘要] ( 150 ) HTMLNew PDF (1099 KB)  ( 176 )
       走进科研
74 聚焦三大重点领域 精研重型数控机床——走进先进制造技术北京市重点实验室

    先进制造技术北京市重点实验室获批于2001 年,是北京工业大学机械工程北京市一级重点学科的科研学术基地。实验室多年来以“立足北京,融入北京,服务北京”为发展宗旨,积极发挥实验室作为北京装备制造业科技创新和高端人才培养基地的重要作用。

2019 Vol. 62 (18): 74-75 [摘要] ( 78 ) HTMLNew PDF (1032 KB)  ( 69 )
       研究论文
76 孔挤压强化对FGH95合金室温及高温疲劳性能的影响
于洋,罗学昆,刘勇军,许欣,孙瑞嘉,王欣,钟滨涛,汤智慧
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.076

    孔是一种典型的应力集中结构。本文研究了芯棒直接冷挤压对FGH95 合金试样中心孔的高、低温疲劳寿命的影响规律,并采用扫描电镜、粗糙度仪、X 射线应力测量仪及显微硬度计等仪器分析了疲劳断口和孔壁表面完整性主要参数,探讨了FGH95 合金孔挤压强化机制。结果表明:相比未挤压试样,孔挤压试样在室温、650MPa 的中值疲劳寿命提高了0.9 倍以上,而527℃、575MPa 的中值疲劳寿命提高了10.3 倍以上。分析表明,孔壁经冷挤压后,孔壁表面粗糙度大幅下降,孔壁沿径向形成了一定深度的残余压应力层和组织硬化层,对中心孔试样的室温、高温疲劳寿命的提升具有重要作用。另外,晶界的存在和相邻晶粒的晶体学取向差异会对疲劳裂纹扩展路径产生显著的影响。

2019 Vol. 62 (18): 76-82 [摘要] ( 82 ) HTMLNew PDF (1548 KB)  ( 92 )
83 飞机结构件生产线加工关键技术研究与应用
俞鸿均,汪裕杰,熊航,马南峰,何辉
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.083

    随着飞机先进制造技术的快速发展,对飞机结构件设计与制造提出了更高的要求。国外先进航空制造企业为顺应飞机制造业结构件柔性化及自动化制造需求,已经开始了以自动化生产线为代表的飞机结构件生产模式。因此,通过对飞机中小结构件三坐标生产线加工模式的概述,研究飞机结构件生产线加工工艺方法、数控编程及测量等
关键技术,并应用于典型结构件加工中,验证关键技术的可行性,提高航空制造企业的生产效率和产品质量,减少资源浪费和节约成本。最终实现飞机结构件生产线的制造模式,并对提高航空制造技术整体水平产生重要作用。

2019 Vol. 62 (18): 83-89 [摘要] ( 114 ) HTMLNew PDF (2306 KB)  ( 235 )
90 YSZ–Ti3SiC2热障涂层及其高温自愈合机制
陈宏飞,张弛,杨光,刘斌,高彦峰,钱凌翼,高栋
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.090

    采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ–Ti3SiC2粉体制备成厚涂层。为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃空气气氛中进行等温热处理。通过分析涂层制备、热处理前后的物相和形貌演变发现:涂层中的部分Ti3SiC2在喷涂后分解为TiC与SiO2,热处理后涂层表面形成外层为TiO2,内层为TiO2和SiO2混合物的双层结构。在自愈合过程中,裂纹内的愈合剂氧化生成SiO2与TiO2,随着扩散控制的氧化反应不断进行,氧化物逐渐积累并填补裂纹。此外,在SiO2 与TiO2 生成的同时引起的体积膨胀使裂纹周围产生一定的压应力,强化了愈合效果,最终完全愈合裂纹。

2019 Vol. 62 (18): 90-96 [摘要] ( 98 ) HTMLNew PDF (1757 KB)  ( 103 )
97 闭式整体构件电解加工装置设计及有限元分析
康保印,唐霖
DOI: 10.16080/j.issn1671–833x.2019.18.097

    有限元分析是一种求解数学、物理问题的数值计算方法,对复杂结构或多自由度系统的分析非常有效。针对闭式整体构件内流道电解加工导流装置的悬臂问题,在UG 平台上设计了两套装置,并进行了有限元分析。依据仿真结果,装置B的强度和刚度均优于装置A,仿真结果为装置的选择提供了依据。将参数化建模与有限元分析结合,有效地缩短了产品的研制周期。

2019 Vol. 62 (18): 97-101 [摘要] ( 103 ) HTMLNew PDF (1841 KB)  ( 79 )
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22 《航空制造技术》入选WJCI 科技期刊世界影响力指数报告(2021)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
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2020版
22 “编读往来”栏目邀您建言献策
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主管:中国航空工业集团有限公司
主办:中国航空制造技术研究院
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邮编:100024
电话:010-85700465-291
在线投稿:http://www.amte.net.cn
国际标准刊号:ISSN1671-833X
国内统一刊号:CN11-4387/V
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