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22 中国航空制造技术研究院
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2020年 第63卷 16期
刊出日期：2020-08-15
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本期电子刊
走进科研
 
       本期封面
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2020 Vol. 63 (16): 0-0 [摘要] ( 72 ) HTMLNew PDF (995 KB)  ( 83 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2020 Vol. 63 (16): 1-107 [摘要] ( 113 ) HTMLNew PDF (54650 KB)  ( 375 )
       本期目录
6 本期目录
2020 Vol. 63 (16): 6-8 [摘要] ( 68 ) HTMLNew PDF (737 KB)  ( 69 )
       专稿
14 Ti2AlNb近净成形部件的热处理开裂分析
徐磊，吴杰,崔潇潇，郭瑞鹏，杨锐
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.014
针对 Ti2AlNb 粉末冶金近净成形部件在固溶热处理后开裂的问题进行了分析。结果表明：热等静压过程中包套发生微泄漏，炉腔中高温高压氩气进入包套内部，形成微孔隙类缺陷；这些孔隙在热处理的过程中会发生膨胀形成热诱导孔洞，使部件受到拉应力形成严重的应力集中成为裂纹源，而Ti2AlNb合金属于脆性材料对缺口敏感，一旦裂纹形成会迅速扩展造成部件开裂。
2020 Vol. 63 (16): 14-20 [摘要] ( 206 ) HTMLNew PDF (16370 KB)  ( 96 )
       封面文章
22 振动辅助塑性成形机理及应用研究进展
张海栋，邓磊，王新云，金俊松
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.022
振动辅助塑性成形相比于传统工艺，能够减小成形载荷、提高材料成形性能、改善零件表面质量，是一种先进且具有广阔应用前景的塑性成形工艺，近些年相关研究取得了较大进展。介绍了振动辅助塑性成形效应及相关机理研究工作，阐述了振动辅助塑性本构模型及数值模拟技术的研究进展，并对振动辅助塑性成形工艺、超声振动和低频振动装置进行了综述，最后探讨了振动辅助塑性成形机理及应用中存在的问题及发展趋势。
2020 Vol. 63 (16): 22-31 [摘要] ( 208 ) HTMLNew PDF (3208 KB)  ( 804 )
       论坛
34 直径增大速率对IN718合金环件径轴向轧制成形微观组织演变的影响
唐学峰，王宝雨，王新云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.034
IN718 合金环件径轴向轧制（Radial-axial ring rolling，RARR）成形容易出现混晶和局部晶粒粗大，导致零件无法满足航空发动机严苛的服役要求。以环件匀速长大为稳定轧制条件，给出了径轴向协同进给速度模型，并建立轧辊自适应径轴向轧制多场耦合有限元模型。应用以位错密度、再结晶分数和晶粒尺寸为内变量的统一本构模型，通过多场耦合有限元模拟研究了环件直径增大速率对 IN718 合金径轴向轧制成形微观组织的影响。结果表明：在保证稳定轧制的前提下，提高直径增大速率使环件平均温度升高，促进了再结晶晶粒的形核长大，使环件平均总再结晶分数增大；另一方面，提高直径增大速率缩短了轧制时间，不利于再结晶晶粒的长大，使再结晶分数减小，因而在直径增大速率超过 4mm/s 后环件平均总再结晶分数随之减小。
2020 Vol. 63 (16): 34-44 [摘要] ( 135 ) HTMLNew PDF (23947 KB)  ( 95 )
45 DZ22B高温合金定向凝固叶片铸造缺陷的形成机理研究
李振锋，胡兵，钟文惠，欧阳雪枚，李飞，王鑫铭，雷四雄，周坚，尹付成
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.045
采用 SEM、EDS 等分析手段研究了 DZ22B 镍基高温合金定向凝固涡轮叶片不同区域铸造缺陷的特点及其形成原因。结果表明，裂纹缺陷主要分布在叶身的中上部位，其形成机理主要归因于叶片在凝固过程中的共晶组织过多；而疏松缺陷分布在叶身和缘板部位，产生在枝晶间共晶组织附近。枝晶间距小补缩不足和反应生成的 CO 气体未及时排除是疏松形成的两大原因。
2020 Vol. 63 (16): 45-49/58 [摘要] ( 179 ) HTMLNew PDF (2461 KB)  ( 563 )
49 增材制造快速凝固相场模拟研究进展
邱义，王俊升
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.050
材料的使用性能很大程度上由材料的微观组织结构决定，而理想的微观组织结构可通过控制成形工艺实现。增材制造是典型的非平衡凝固工艺，这也是一种新兴的近净成形制造技术。在非平衡凝固过程中，枝晶生长难以直接观测，相场模拟可有效预测晶体结构随工艺变化的动态演化规律。通过总结相场模拟在增材制造中的应用，并指出其发展趋势，可为增材制造快速凝固中的相场模拟研究提供参考。
2020 Vol. 63 (16): 49-57 [摘要] ( 132 ) HTMLNew PDF (14594 KB)  ( 109 )
59 大尺寸薄壁Inconel 718环件粉末热等静压近净成形
吴杰，徐磊，崔潇潇，崔玉友，孙文儒，杨锐
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.059
采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法（Electrode induction melting gas atomization, EIGA）制备了 Inconel 718 预合金粉末，并对预合金粉末进行了表征。通过预合金粉末热等静压工艺制备了 Inconel 718 粉末合金坯料并测试力学性能，力学性能接近锻件。采用有限元法进行了 Inconel 718 环件的热等静压数值模拟，并结合模具设计，实现了粉末高温合金复杂结构件的整体近净成形。
2020 Vol. 63 (16): 59-64 [摘要] ( 173 ) HTMLNew PDF (10225 KB)  ( 112 )
       走进科研
66 打破国际技术封锁服务国家重大战略 ——走进金属基复合材料国家重点实验室
1989 年，为满足国家重大战略需求和学科前沿发展，发展具有自主知识产权的先进复合材料，打破国际技术封锁和材料禁运，促进高科技发展的国家战略，国家计划委员会批准建立金属基复合材料国家重点实验室。实验室依托上海交通大学，定位应用基础研究，以国家重大战略需求和学科发展前沿为导向，在基础方面提供关键性、共性的理论依据和原理性技术支撑，在应用方面为国家重大战略领域提供高品质、多品种、宏量化的关重材料和构件。经过多年发展，实验室已成为国内外重要先进复合材料科学研究、技术创新、学术交流和人才培养基地；已成为我国乃至世界轻质、高强、多功能复合材料基础研究、应用研究和定点生产的主要基地之一，部分成果已成为国家唯一和不可替代的材料 , 为保障国家安全和高科技的发展作出了重要贡献。
2020 Vol. 63 (16): 66-67 [摘要] ( 129 ) HTMLNew PDF (382 KB)  ( 233 )
       专题
68 航空发动机钛合金在微尺度下摩擦着火特性数值计算分析
弭光宝，梁贤烨，李培杰，曹京霞，黄旭
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.068
叶片与机匣的异常摩擦是航空发动机钛火发生的主要热源。将航空发动机钛合金摩擦着火过程的微凸起 / 微碎片作为研究对象，建立考虑摩擦热源的微尺度着火模型，计算分析了粒径、摩擦系数、氧浓度和流速等因素的影响规律，并与经典模型进行比较。结果表明：临界着火温度及延迟时间随着粒径的减小不断降低，随着摩擦系数下降不断增大，随着氧浓度增加不断降低，随着流速的提高而呈上升趋势；当粒径为 82.5μm 时，经典模型与摩擦模型的临界着火温度分别为 825K 和 677K，着火延迟时间分别为 0.035s 和 0.032s ；当摩擦系数减小 0.2 时，其临界着火温度提高约 20K，而着火延迟时间提高约 10s ；当氧浓度为 50% 时，经典模型与摩擦模型的着火温度分别为 826K 和 782K ；当流速为 310m/s 时，经典模型与摩擦模型的着火温度分别为 966K 和 964K，着火延迟时间分别为 0.54s 和 0.43s。
2020 Vol. 63 (16): 68-74/85 [摘要] ( 166 ) HTMLNew PDF (2315 KB)  ( 300 )
74 镍基单晶高温合金孔洞缺陷数值模拟与控制方法研究进展
刘可立，王俊升，郭跃岭，杨彦红，周亦胄，杨院生
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.075
镍基单晶高温合金是高性能航空发动机涡轮叶片的主要材料，其孔洞缺陷是影响涡轮叶片服役可靠性与耐久性的关键因素。常规试验分析手段往往只能获得定性规律，而多尺度数值模拟技术和三维形态表征技术的快速发展，为研究镍基单晶高温合金孔洞形成和演化机理以及精确预测孔洞缺陷的几何特征、分布方式和含量提供了条件。总结了国内外铸态孔洞、固溶孔洞和服役中孔洞缺陷形成与演化的数值模拟研究进展，评述了目前孔洞缺陷预测模型的使用条件和局限性，指出了从铸造到服役全流程孔洞演化与预测精确化、定量化研究所存在的问题，并展望了镍基单晶高温合金孔洞缺陷多尺度数值模拟技术的发展方向。
2020 Vol. 63 (16): 74-84 [摘要] ( 142 ) HTMLNew PDF (12467 KB)  ( 91 )
86 某航空发动机高压转子连接装配仿真分析
冯硕，孙汕民，朱林波，裴世源，陈津，周烁
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.086
高压转子是涡扇发动机核心部件，高压转子的振动问题一直以来都比较突出。探索、构建高压转子装配过程数据和转子最终技术状态以及振动响应之间的复杂规律或关联模型是至关重要的，也是非常迫切的。针对某型航空发动机高压组合转子（包括高压压气机转子和高压涡轮转子），基于堆叠机理和动力学建模方法，使用典型几何特性和不平衡参数，以振动响应为评价目标，对比分析 3 种高压转子连接装配工艺方法，并研究了端面跳动和不平衡量影响。为装配工艺优化提供了一定机理支持，并希望为整机振动排故提供借鉴或启发。
2020 Vol. 63 (16): 86-94 [摘要] ( 201 ) HTMLNew PDF (7249 KB)  ( 106 )
95 某发动机高压转子平衡工艺问题分析与排除
孙贵青，马峰，余治国，杨法立，宋树林
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2020.16.095
转子精确平衡是降低发动机基频振动故障的重要措施。针对某发动机高压转子平衡误差大问题，在分析转子结构和单独平衡工艺基础上，通过模拟转子平衡对比试验和形位尺寸测量检查，判断为模拟转子平衡工装形位精度低所致，为此制定优化组合平衡工艺方法，并提出高压压气机叶片调整及配重块安装优化原则。应用结果表明，该方法满足发动机振动要求，有效降低高压转子的平衡误差，为后续其他发动机高压转子组合平衡应用提供参考。
2020 Vol. 63 (16): 95-101 [摘要] ( 218 ) HTMLNew PDF (1626 KB)  ( 373 )
  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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