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2020年 第63卷 10期
刊出日期：2020-05-15
封面文章
专稿
论坛
研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
走进科研
 
       本期封面
1 本期封面
2020 Vol. 63 (10): 1-1 [摘要] ( 75 ) HTMLNew PDF (2217 KB)  ( 95 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2020 Vol. 63 (10): 1-107 [摘要] ( 97 ) HTMLNew PDF (18762 KB)  ( 160 )
       本期目录
6 本期目录
2020 Vol. 63 (10): 6-8 [摘要] ( 79 ) HTMLNew PDF (1454 KB)  ( 176 )
       专稿
14 激光金属沉积技术研究现状与应用进展
杨胶溪，柯华，崔哲，刘琦，李怀学，周正，肖俊恒，张志勇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.014
增材制造是融合材料科学、机械自动化及信息技术的先进制造技术，在近 30 年的发展中，发挥着越来越重要的作用。激光金属沉积（Laser metal deposition，LMD）是基于定向能量沉积（Directed energy deposition，DED）的一种增材制造技术，在近年来受到广泛关注和研究。阐述了 LMD 技术的基本工作原理及系统组成，重点介绍 LMD 技术国内外研究进展及应用现状，列举了一些基于 LMD 的工艺技术开发及装备研发制造，指出了 LMD 技术在成形效率和成形精度、工艺稳定性及性能一致性等方面的不足。最后，总结了 LMD 技术未来的 5 个发展趋势：材料体系集约化、工艺参数系统化、成形过程高效化、设备集成智能化和应用领域广泛化。
2020 Vol. 63 (10): 14-22 [摘要] ( 587 ) HTMLNew PDF (3698 KB)  ( 904 )
       封面文章
24 面向增材制造的拓扑优化技术发展现状与未来
朱继宏，周涵，王创，周璐，袁上钦，张卫红
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.024
增材制造技术通过材料逐层打印制备结构，为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑优化因不依赖于初始构型的选择，可设计出传统理念难以获得的创新构型，已成为航空航天和高端装备领域高性能、轻量化结构设计的重要手段。拓扑优化与增材制造有机融合，充分发挥各自优势和潜力，在现代制造业中展现出广阔应用前景。回顾了近年来关于增材制造与拓扑优化技术融合研究的主要内容和应用成果，包括以材料结构一体化为核心的多尺度 / 多层级结构优化设计、以设计制造一体化为核心的考虑增材制造工艺约束的优化方法等。同时，也分析了未来研究工作中存在的问题与挑战，如点阵结构性能表征及其尺度关联效应、增材制造材料成形各向异性、功能梯度材料与结构、增材制造材料与结构疲劳特性等对设计方法和成形工艺带来的挑战，为未来相关研究工作和航空航天应用提供参考。
2020 Vol. 63 (10): 24-38 [摘要] ( 359 ) HTMLNew PDF (45854 KB)  ( 439 )
       论坛
42 民用飞机起落架激光/电子束增材制造技术应用研究
罗琳胤，江武，郝晓宁，刘栋，冯抗屯，杨帆
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.042
] 增材制造是先进制造技术的发展方向之一，民用飞机增材制造技术的应用取决于增材制造技术和适航验证技术的成熟度以及材料标准体系的完善度，对民用飞机起落架典型结构所用的 A–100、TC18 材料进行了激光 / 电子束增材制造技术应用研究，建立满足适航要求的材料与工艺认证、力学性能表征、内部质量控制与无损检测评价体系。
2020 Vol. 63 (10): 42-47/55 [摘要] ( 225 ) HTMLNew PDF (2043 KB)  ( 666 )
48 热等静压对激光选区熔化成形 GH4169合金持久性能的影响
石磊，雷力明，王威，付鑫，张广平
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.048
采用激光选区熔化（SLM）成形技术制备了GH4169合金，运用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）等分析手段分析了热等静压对 SLM 成形 GH4169 合金组织及持久性能的影响规律。结果表明：沉积态合金组织中，沿沉积方向的晶粒为柱状晶，晶粒内枝晶组织细小，枝晶间分布大量 Laves 相；热等静压处理可有效消除组织中气孔缺陷，溶解大部分 Laves 相，促使组织晶粒等轴化，并减少后续 980℃ 固溶处理过程中 δ 相在晶内的析出；热等静压处理能提高合金的持久寿命，但会降低合金的持久塑性。
2020 Vol. 63 (10): 48-55 [摘要] ( 196 ) HTMLNew PDF (18873 KB)  ( 126 )
56 不同热处理工艺下激光增材制造 TC4钛合金组织与性能研究进展
王普强，吴梦杰,王豫跃,解瑞东,张安峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.056
由于激光增材制造（Laser Additive Manufacturing，LAM）TC4 钛合金加工成形过程的特殊性，导致该合金在力学性能上存在明显的各向异性，同时韧性、疲劳性能不能很好地满足使用要求。从材料组织与力学性能之间的关系出发，介绍了不同热处理工艺对激光增材制造 TC4 钛合金组织与力学性能的影响，指出了当前激光增材制造 TC4 钛合金热处理研究中存在的问题，并为后续激光增材制造 TC4 钛合金的热处理研究提供思路与方向。
2020 Vol. 63 (10): 56-65 [摘要] ( 219 ) HTMLNew PDF (9684 KB)  ( 1142 )
66 激光增材制造钛合金构件的化学抛光工艺研究
李晓丹,李建中,倪家强,张英伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.066
采用 HNO3–HF 抛光液对激光选区熔化钛合金制件进行化学抛光，以试样表面粗糙度、减薄及失重变化为指标探究了抛光过程中不同温度和时间对钛合金增材制件抛光效果的影响。通过电化学测量、拉伸试验、残余应力测试等方法对比分析了化学抛光前后钛合金试样的电化学和力学性能。结果表明在温度 30℃、反应时间 10min 下抛光钛合金可以取得较理想的抛光效果，试样表面粗糙度减小、耐腐蚀性能提高。化学抛光后钛合金的强度出现小幅下降，内部原有的残余应力由拉应力转变为压应力。
2020 Vol. 63 (10): 66-71 [摘要] ( 175 ) HTMLNew PDF (1938 KB)  ( 435 )
72 增材制造技术在航空航天金属构件领域的发展及应用
任慧娇，周冠男，从保强，马慧君，董文启
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.072
受传统制造工艺的限制，航空航天产品一直存在生产周期长、制造成本高、减重困难等问题，迫切需要开发出航空航天产品高效快速研制方法。与传统制造工艺相比，增材制造技术以其完全不同的制造理念迅速成为制造技术领域的新方向。阐述了金属增材制造（激光 / 电子束 / 电弧）技术种类、优势、深入研究和成果应用。
2020 Vol. 63 (10): 72-77 [摘要] ( 290 ) HTMLNew PDF (2309 KB)  ( 1308 )
       走进科研
78 增材与设计融合行业与学科共进 ——走进金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室
金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室定位于金属增材制造与创新设计领域的应用基础研究，以建立涵盖增材制造金属材料、工艺、装备技术、创新设计到重大工程型号应用的全链条增材制造的技术创新体系为核心目标，始终注重学科前沿性与学科交叉的结合，前沿性研究与科学技术攻关、解决现实问题的结合，学校与工业界的深度结合，积极参与培育创新创意设计、个性化定制、专业化服务、绿色制造和社会化“泛在制造”等新兴制造模式。实验室重视人才培养，向社会输出大量增材制造相关专业技术方向的复合型人才。
2020 Vol. 63 (10): 78-79 [摘要] ( 172 ) HTMLNew PDF (1422 KB)  ( 157 )
       研究论文
80 基于KNN的机床刀尖点频响函数预测
张云飞，郝小忠，陈耿祥，刘旭
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.080
加工颤振是影响工件表面质量、加剧刀具磨损和降低机床寿命的重要原因，颤振抑制一直以来都是学术界和工业界关注的重点。稳定性叶瓣图是现有颤振抑制方法的重要依据，而机床刀尖点频响函数是绘制稳定性叶瓣图的主要输入。锤击试验法是目前获取刀尖模态参数最为准确的方法，但是在机床结构变化频繁的应用场景下，该方法效率低，机床需要长时间停机，难以满足实际生产要求。提出了基于 KNN 的机床刀尖点频响函数预测方法，将锤击试验法和 KNN 算法相结合，大幅减小了锤击试验的次数，同时准确获得机床刀尖点频响函数。在试验验证中，将该方法和传统 RCSA 方法进行对比，结果表明所提方法具有良好的准确度。
2020 Vol. 63 (10): 80-88/96 [摘要] ( 131 ) HTMLNew PDF (3706 KB)  ( 284 )
89 基于云蚁群算法的高效节能氩弧焊工艺参数优化研究
肖熙，蔡旭林，赖明波，李瑞玲，何箭南，张建伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.089
为在氩弧焊加工过程中提升效率的同时降低能耗，研究了一种氩弧焊高效节能工艺参数的多目标优化模型及算法。首先确定了以焊接速度及焊接电流为优化变量，在综合考虑焊接设备、工件特性、操作方法及焊接质量等约束的前提下，建立了以最小电能消耗以及最短加工时长为优化目标的多目标工艺参数优化模型；提出一种基于云模型的蚁群算法（CBACO）以对所构建的优化模型进行求解，其中包含一种适当的编码方式、一种局部与全局相结合的探索策略、一种基于云模型的变异因子、传统的单点交叉因子、单形交叉因子以及适当的选择策略；通过一个针对某航空器油箱的焊接实例，对所提出的优化模型及算法的实用性进行了验证，结果表明优化参数可在保证加工质量的前提下有效地节省时间 60.41%~69.05%，节省电能 34.88%~46.30%。
2020 Vol. 63 (10): 89-96 [摘要] ( 155 ) HTMLNew PDF (2785 KB)  ( 363 )
97 钛合金铆钉热铆一次合格率提升方法研究
刘春，蓝玉龙，詹有河，苟德森
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.10.097
针对现有钛合金铆钉热铆存在的镦头成型不足、镦头表面灼伤、钉头现灰黄色氧化层等问题，分析得出其主要原因是铆接加热时间未精确控制和铆接过程带电，提出了一种钛合金铆钉热铆系统优化方法，基于 PLC 实现加热时间参数化控制和铆接自动断电功能，通过铆钉加热试验获得多组铆钉温度和对应加热时间数据，采用牛顿插值法得到铆钉加热至目标温度时所需加热时间，形成一套针对不同长度和直径铆钉的热铆工艺参数，最后通过热铆试验确定钛合金铆钉热铆一次合格率获得大幅提升。
2020 Vol. 63 (10): 97-100 [摘要] ( 169 ) HTMLNew PDF (5069 KB)  ( 217 )
  编辑部公告
22 《航空制造技术》被EI数据库收录★
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（2024）来源期刊
22 《航空制造技术》入选中国科技期刊卓越行动计划二期（2024—2028年）
22 《航空制造技术》位居航空航天学科科技核心期刊第3名
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
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