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《航空制造技术》论文模板
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2021年 第64卷 12期
刊出日期：2021-06-15
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专稿
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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
0 本期封面
2021 Vol. 64 (12): 0-0 [摘要] ( 38 ) HTMLNew PDF (1308 KB)  ( 102 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2021 Vol. 64 (12): 1-107 [摘要] ( 28 ) HTMLNew PDF (16727 KB)  ( 244 )
       本期目录
6 本期目录
2021 Vol. 64 (12): 6-8 [摘要] ( 22 ) HTMLNew PDF (1082 KB)  ( 72 )
       专稿
14 激光冲击-离心复合雾化制备锡铜粉末的特征
赵兴科，邢德胜，赵增磊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.014
高性能金属粉末是金属增材制造技术发展的重要支撑。采用高能密度激光冲击 – 离心复合雾化制粉新方法制备了锡铜合金粉末。结果表明，在试验参数下，所有金属粉末均具有良好的球形度，粒径主要分布在 1~20μm 之间，表面光滑，使用较大的能量密度有利于获得粒径分布较窄的金属粉末，并初步探讨了激光雾化粉末形成的机理。
2021 Vol. 64 (12): 14-19 [摘要] ( 105 ) HTMLNew PDF (28670 KB)  ( 33 )
       封面文章
20 固溶强化镍基高温合金及其与异种材料焊接研究进展
陈国庆，张戈，刘政，树西，张秉刚
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.020
固溶强化镍基高温合金服役温度高，抗高温氧化和抗腐蚀能力好，被广泛用于制造航空发动机以及超临界发电站等高温零部件。相比于沉淀强化镍基高温合金，固溶强化镍基高温合金焊接性相对较好，通过调整焊接工艺和合金成分即可避免焊接裂纹的形成。随着固溶强化镍基高温合金应用范围的不断扩大，高温合金与异种材料的焊接展现出巨大的研究价值。因此，综述了固溶强化镍基高温合金及其与异种材料焊接技术的研究进展，主要涉及氩弧焊、激光焊接、电子束焊接以及钎焊、扩散焊和摩擦焊接方法，并对固溶强化镍基高温合金焊接研究进行了展望。
2021 Vol. 64 (12): 20-27 [摘要] ( 144 ) HTMLNew PDF (22824 KB)  ( 79 )
       论坛
30 铝合金 - 聚醚醚酮异种材料激光连接工艺特性
夏佩云，孟遥，沈浩然，吕红亚，刁磊，封小松，王春明，尹玉环
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.030
采用激光连接技术实现了 2mm 厚 2195 铝锂合金与 3mm 厚聚醚醚酮（PEEK）搭接，对比分析了铝合金焊前表面未处理与磷酸阳极氧化处理两种情况，不同工艺参数条件下接头外观成形、连接界面的微观形貌以及抗拉剪切破坏力情况。结果表明，2195–PEEK 异质接头的 PEEK 一侧可见“弧形”熔融区，对于表面磷酸阳极氧化处理的接头，该线形包络内可见大量尺寸不一的微小气孔，连接界面原始间隙消除形成有效连接；磷酸阳极氧化处理可显著提升接头结合强度，在激光功率 1400W、扫描速度 3mm/s 时，可达到最大抗拉剪切破坏力 4479N（PEEK 试片宽度 30mm），失效位置位于 PEEK 一侧，界面未被破坏；磷酸阳极氧化处理 2195–PEEK 激光直连接头界面形成了 4μm 厚度的过渡层，过渡层的厚度与磷酸阳极氧化膜厚度基本一致，Al、C 元素浓度形成渐变过渡，推测该过渡层内形成 “Al–O–PEEK”化学键，这是提高接头连接强度的重要原因。
2021 Vol. 64 (12): 30-35/46 [摘要] ( 61 ) HTMLNew PDF (12235 KB)  ( 35 )
36 超声振动辅助激光熔覆技术研究进展综述
陈健，姚喆赫，姚建华，刘焱
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.036
基于激光熔覆的高效表面改性与成形优势，引入超声能场克服其快速凝固导致的缺陷，已成为当前国内外的研究热点。研究表明，在施加超声振动后，激光熔覆层晶粒细化且可形成等轴晶，同时微裂纹及气孔缺陷显著抑制，硬度、耐磨性和抗氧化性等性能均得到改善。结合本课题组在超声振动辅助激光熔覆（ULC）技术领域的研究工作，考虑超声振动的特性，综述了国内外 ULC 技术的研究现状，重点分析了 ULC 技术原理、ULC 技术中的超声振动装置与超声施加方式、ULC 熔覆层的微观组织特征及性能表征，并展望了 ULC 技术的应用前景。
2021 Vol. 64 (12): 36-46 [摘要] ( 116 ) HTMLNew PDF (55081 KB)  ( 78 )
47 激光喷丸工艺参数对水约束层动态响应的影响
赵念友，程晗，胡永祥
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.047
研究激光冲击作用下水约束层的动态响应过程，对于提高冲击效应的稳定性和可靠性具有重要意义。通过建立激光冲击作用下水约束层动态响应的试验观测系统，分析不同脉冲能量和出水水压作用下水约束层动态响应时间和冲击效应的影响规律。研究结果表明，一定压力下的喷嘴圆柱射流在工件表面会形成一层稳定的水膜，能够满足激光冲击水约束层需求；在高能激光诱导等离子体冲击波作用下，水约束层爆炸飞溅并产生大量水雾，但连续水射流作用能够使得水约束层快速恢复，水雾也逐渐消散；不同脉冲能量和出水水压对水约束层动态响应时间和冲击效应无显著影响，水约束层恢复时间为 4~18ms，水雾持续时间为 30~50ms，允许激光器最大出光频率可达 20Hz 以上。
2021 Vol. 64 (12): 47-52/69 [摘要] ( 65 ) HTMLNew PDF (11258 KB)  ( 27 )
53 激光熔覆制备 TiC 增强 Ni-30Fe20Al 复合材料的组织与性能研究
刘玉璠，焦俊科，徐子法，欧阳文泰，张咪娜，刘政，昝少平， 张文武
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.053
为研究激光熔覆制备 TiC 增强 Ni–30Fe–20Al 复合材料的组织和力学性能，探索 TiC 含量对复合材料性能的影响规律，利用激光熔覆技术分别制备了 TiC 质量分数为 0、10%、20% 的陶瓷颗粒增强 Ni–30Fe–20Al 复合材料，并对复合材料的宏观形貌、微观组织、物相组成、显微硬度等进行了表征分析。结果表明，熔覆层与基板形成了良好的冶金结合；TiC 颗粒大部分以 TiC 相的形式存在且弥散分布在熔覆层内；有部分 TiC 颗粒重熔形成了不同原子比例的新相，使熔覆层的硬度进一步提升；随着加入 TiC 粉末比例的增加，熔覆层硬度呈增大趋势。
2021 Vol. 64 (12): 53-60 [摘要] ( 40 ) HTMLNew PDF (47764 KB)  ( 29 )
61 栅格结构激光焊接失稳有限元分析
张景祺，林健，雷永平，肖荣诗，李龙，宋征
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.061
基于薄板激光焊失稳数值分析理论，建立了矩形栅格结构的激光点焊仿真模型，通过提取超薄板十字交叉结构激光点焊后固有应变的分布，在栅格结构面外失稳变形模型中计算得到十字交叉接头第一阶正特征值屈曲模态，表现为偏转变形。随着热输入的增大，接头的面外变形量明显增加，且偏转方向改变。对两种焊接顺序下的栅格结构进行特征值屈曲变形分析，发现焊接顺序 1 条件下第 1 层薄板接头处有明显的向下偏移，变形挠度为 27μm。焊接顺序 2 下薄板的屈曲特征值较小，此时薄板的整体挠度增大。焊点个数的增多导致失稳变形更容易发生，具体表现为薄板的屈曲特征值持续下降，焊点附近屈曲变形的相互耦合作用会使栅格结构在中间层的面外变形量相比顶部和底部区域有明显增大。
2021 Vol. 64 (12): 61-69 [摘要] ( 61 ) HTMLNew PDF (19114 KB)  ( 28 )
       走进科研
70 锲而不舍追求技术创新脚踏实地促进成果转化 ——走进广州市非传统制造技术及装备重点实验室
广州市非传统制造技术及装备重点实验室于 2016 年批准组建，2019 年通过广州市科技局验收，目前是华南地区唯一成规模的特种加工专业实验室。实验室针对航空航天、海工装备等国家重大产业需求、面向大湾区国民经济主战场，在激光、超声、电解、电火花加工等方向开展新理论、新技术、新装备的研究，近年来开辟了海工装备、微流控芯片研究新领域。实验室致力于创建良好学术氛围，培养理论基础扎实、实践经验丰富的高素质人员，为国家和大湾区经济发展提供技术和人才支持。
2021 Vol. 64 (12): 70-71 [摘要] ( 54 ) HTMLNew PDF (651 KB)  ( 21 )
       研究论文
72 基于增减材复合制造的中空离心叶轮工艺设计
高凯，王振忠，孔刘伟，孔洋波，侯亮
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.072
小型涡喷发动机主要零部件满足性能要求情况下，实现适量减重对提高发动机推重比有着积极意义。分析小型涡喷发动机空间结构，选择整体式叶轮进行轻量化设计，给出初步的中空结构方案并进行增减材复合工艺探索。以中空离心叶轮为研究对象，基于增减材复合制造工艺，设计了中空离心叶轮完整工艺流程及检测方案，使用 Powermill 软件对工艺流程进行了运动仿真验证并优化了增减材复合制造路径，通过增减材复合加工试验验证了整体工艺的可行性，对完成加工的中空离心叶轮进行在机检测，验证了加工精度。增减材复合制造工艺的应用对复杂结构的工艺设计有积极的意义。
2021 Vol. 64 (12): 72-79/84 [摘要] ( 75 ) HTMLNew PDF (5218 KB)  ( 328 )
80 基于正交试验法的 7055T7751 铝合金时效蠕变性能研究
史建猛，李宾良，张海宝
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.080
基于正交试验方法设计了 7055T7751 铝合金的单向拉伸时效蠕变试验，应用正交多项式回归方法对试验结果进行分析，得到了 7055T7751 铝合金经时效蠕变后的屈服强度与预应力、时效温度和时效时间的经验公式，并分析了上述 3 个工艺参数对 7055T7751 铝合金经蠕变后的屈服强度的影响规律。
2021 Vol. 64 (12): 80-84 [摘要] ( 79 ) HTMLNew PDF (1098 KB)  ( 153 )
85 基于拉剪复合载荷下钛合金螺栓力学性能的试验研究
高学敏，闫路，何娅梅，冯德荣，冯韶伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.085
加工了拉伸 – 剪切复合载荷的测试装置，并开展了钛合金螺栓在纯拉伸、纯剪切、拉伸 – 剪切耦合等受力状态下的力学试验，分析了拉应力与螺栓轴线角度变化对试验结果的影响及其相应变化的规律。研究结果表明，一是加工的拉伸 – 剪切复合载荷的测试装置可以准确满足纯拉伸、纯剪切、拉伸 – 剪切等单一载荷与复合载荷不同受力状态的力学性能测试；二是钛合金螺栓在拉应力和切应力耦合作用下的力学性能指标较纯拉性能明显下降，降幅最高达 40%。
2021 Vol. 64 (12): 85-89 [摘要] ( 66 ) HTMLNew PDF (1602 KB)  ( 122 )
90 基于 CIVA 的覆有涂层叶片涡流检测仿真与 POD 分析
张海兵，王世涛，单柏荣
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.090
航空发动机叶片在制造中通常在其部件表面涂覆有涂层以延长发动机寿命，模拟某型发动机叶片的典型疲劳裂纹损伤，运用 CIVA 仿真技术进行涡流检测仿真试验，验证涂层对涡流检测的影响。运用数值模拟的方法，以缺陷深度为特征参量，涂层厚度为不确定量，进行 POD 分析，并研究涡流提离效应和趋肤效应对检测可靠性的影响及对策，进一步验证涡流检测技术在覆有涂层叶片缺陷检测中的可行性与可靠性。
2021 Vol. 64 (12): 90-93/101 [摘要] ( 54 ) HTMLNew PDF (1508 KB)  ( 96 )
94 基于蒙特卡洛法的叶片型面参数测量不确定度分析
张学仪，何小妹，刘峻峰，王卓然，王一璋
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.12.094
叶片型面参数对发动机气动性能具有重要影响。基于坐标测量机的叶片质量检测贯穿于叶片制造全过程。但由于叶片测量过程的复杂性和参数评定的多样性，叶片型面参数测量结果的不确定度评估存在难度。采用蒙特卡洛法，对叶片 4 类典型型面参数进行测量不确定度建模和仿真分析，并与传统的 GUM 法进行了不确定度比对验证。分析和比对结果验证了叶片测量不确定度分析方法的正确性，有利于实现叶片型面参数测量结果不确定度的在线评定，值得推广和应用。
2021 Vol. 64 (12): 94-101 [摘要] ( 84 ) HTMLNew PDF (1217 KB)  ( 195 )
  编辑部公告
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
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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电话：010-85703109/3877-291
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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