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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 4期
刊出日期：2022-02-15
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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
 
       本期封面
1 本期封面
2022 Vol. 65 (4): 1-1 [摘要] ( 38 ) HTMLNew PDF (779 KB)  ( 42 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (4): 1-126 [摘要] ( 58 ) HTMLNew PDF (23929 KB)  ( 45 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (4): 6-10 [摘要] ( 47 ) HTMLNew PDF (431 KB)  ( 38 )
       封面文章
14 航空航天用钛合金表面工程技术研究进展
王欣，罗学昆，宇波，汤智慧
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.014
钛合金以其高比强度、低密度等优点，被广泛应用于航空航天零件中。然而，钛合金也存在硬度低、耐磨性差、高温氧化抗力差等弱点，表面应力集中敏感导致的疲劳问题也较突出，需利用表面工程技术克服磨损、腐蚀和疲劳 3 大问题。介绍了近 10 年来钛合金耐磨涂层、抗氧化涂层与抗疲劳表面改性技术的研究进展，并对技术发展趋势进行了展望，为表面工程技术的科研和工程人员提供参考。
2022 Vol. 65 (4): 14-24 [摘要] ( 169 ) HTMLNew PDF (27546 KB)  ( 134 )
       专稿
26 磨粒磨损对砂带磨削 TC17 表面完整性的影响研究
肖贵坚，陈树林，李少川，陈本强，卓晓琴，黄云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.026
砂带磨粒磨损直接影响磨削表面质量进而影响构件综合服役性能。以表面完整性为评估指标，对砂带磨损前后钛合金的表面加工质量进行了试验研究，揭示了砂带磨粒磨损对磨削TC17表面粗糙度、残余应力和表面硬度的影响规律及机制。结果表明，磨粒磨损后由于高度均匀化、单位面积切削磨粒数增加、磨削深度减小，使得表面粗糙度减小、纹理均匀细腻，粗糙度降低可达70.3%。与磨损磨粒相比，锋利磨粒砂带加工表面材料发生了明显加工硬化，使表面硬度提升达到 20% 以上，而磨损磨粒加工表面发生了塑性涂敷，显微硬度略低于基体硬度。试验中，砂带磨削表面均实现了残余拉应力（约 400MPa）向残余压应力（–300MPa 左右）的转变。不同砂带的磨粒磨损对表面残余压应力的影响不同，锆刚玉砂带磨粒磨损使磨削表面残余压应力提升了33%，金刚石砂带磨粒磨损使磨削表面残余压应力降低了34%。
2022 Vol. 65 (4): 26-33 [摘要] ( 92 ) HTMLNew PDF (59313 KB)  ( 176 )
       论坛
36 钛合金加工表面完整性的研究现状与展望
张桂冠，孙玉利，范武林，王燎原，杨范轩，盛一，卢文壮，左敦稳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.036
钛合金作为航空发动机等高端装备零部件的关键材料，具有良好的高比强度、优异的抗腐蚀性与超强的断裂韧性与疲劳性能。作为典型的航空难加工材料，钛合金在制造过程中引起的表面完整性对其服役性能与可靠性有着至关重要的影响。为此，从切削加工、磨削加工、复合加工与特种加工 4 个工艺角度对钛合金制造过程中表面完整性的研究现状进行详细阐述。最后，分析了现有加工技术存在的一些不足以及未来的研究方向。
2022 Vol. 65 (4): 36-55/79 [摘要] ( 117 ) HTMLNew PDF (75275 KB)  ( 203 )
56 钛合金 TC4 的超硬磨料柔性抛光轮数控抛光试验研究
朱正清，陈志同
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.056
航空发动机叶片钛合金材料在数控磨抛加工中容易发生烧伤及黏附现象，针对常用的 TC4 材料开展了超硬磨料柔性抛光轮数控抛光试验研究。分析了超硬磨料柔性抛光轮抛光参数中转速、进给速度、预压量及行距对抛光去除深度及抛光后试件表面粗糙度的影响规律并通过正交试验分析了各抛光参数影响的主次关系。确认了钛合金试件抛光表面黏附物质成分，并同时分析了表面黏附物的形成原理。给出了 TC4 钛合金材料在超硬磨料柔性抛光轮数控抛光过程中工艺参数的选择策略，为 TC4 材料的航空发动机叶片和整体叶盘在超硬磨料柔性抛光轮数控抛光过程中提供理论依据和技术基础。
2022 Vol. 65 (4): 56-62 [摘要] ( 75 ) HTMLNew PDF (4316 KB)  ( 180 )
62 砂布页轮表面形貌测量与建模
陈振，闫蕊，李锋，吕晓军，路丹尼，康超，刘赞
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.063
导读: null
针对整体叶盘抛光磨具砂布页轮，进行磨具表面形貌测量与建模。采用自动变焦三维表面测量仪对 P240、P320 两种粒度采样砂布页片的表面形貌进行扫描，分析并获得磨粒分布密度、磨粒出刃高度分布等特征参数，继而通过二维数字滤波技术和傅里叶变换法生成具有指定自相关函数的粗糙表面。通过分析砂布页轮柔性特征，分别针对静态及动态砂布页轮表面形貌建立模型，获得了不同状态下的砂布页轮表面形貌，为研究砂布页轮抛光表面形成机理提供理论支持。
2022 Vol. 65 (4): 62-73 [摘要] ( 67 ) HTMLNew PDF (28045 KB)  ( 229 )
73 激光喷丸强化 TC6 钛合金的振动疲劳寿命及断口形貌分析
孟宪凯，张正烨，周建忠，杨祥伟，冷旭忞
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.073
为了研究 TC6 钛合金激光喷丸强化（Laser Shocking Peening，LSP）处理后对振动疲劳寿命的影响，采用不同喷丸次数的方法对 TC6 钛合金进行 LSP 处理，采用振动疲劳测试系统对振动试样进行振动疲劳测试，用 X 射线衍射仪和显微硬度计测试 LSP 前后试样的残余应力和硬度，研究 LSP 对 TC6 钛合金振动疲劳性能的影响，使用透射电子显微镜（TEM）观察 LSP 后的微观组织变化，最后采用扫描电子显微镜（SEM）对试样的振动疲劳断口进行观察，研究 LSP 对 TC6 钛合金振动疲劳断口形貌的影响。结果表明，LSP 后 TC6 钛合金发生强烈塑性变形，产生大量的位错，能够抑制 TC6 钛合金试样中疲劳裂纹的萌生和扩展，改善材料的力学性能，从而有效地提高 TC6 钛合金试样的振动疲劳寿命。
2022 Vol. 65 (4): 73-79 [摘要] ( 81 ) HTMLNew PDF (18278 KB)  ( 241 )
       研究论文
80 TiBw /TA15 复合材料板材超塑变形行为研究
刘莹莹，钱健行，付明杰，王富鑫，曾元松
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.080
研究了TiBw /TA15 复合材料板材在 900~960℃、5×10–4~10–2 s–1 条件下的超塑变形行为。结果表明，TiBw/TA15 复合材料流变应力随拉伸温度的升高和应变速率的减小而降低，在 940℃、5×10–3s–1 变形条件下获得的最大超塑性伸长率为439%。利用Zener–Hollomn参数和 Arrhenius 方程所建立的峰值应力本构方程为ε·=3.55×108 [sinh（2.0×10–2 σ）]1.99 × exp（–6.381×105 /RT），其变形激活能Q=638.1kJ/mol。复合材料超塑性变形组织与拉伸温度和应变速率密切相关。高温低应变速率有利于基体α相的动态再结晶以及晶须与基体处孔洞的愈合，低温高应变速率下，孔洞更易萌生于增强相与基体结合界面的端部。动态再结晶对复合材料超塑性的发挥起着关键作用。
2022 Vol. 65 (4): 80-86 [摘要] ( 93 ) HTMLNew PDF (35389 KB)  ( 136 )
87 航空电液伺服系统阀套珩磨材料去除体积预测研究
何鸿宇，杨长勇，苏浩，王志
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.087
针对珩磨加工阀套孔生产率低、加工精度难控制等问题，开展了内孔珩磨技术研究，通过分析 9Cr18 不锈钢珩磨过程中材料去除率的变化规律，提出一套适用于珩磨加工的材料去除体积理论公式。同时为使珩后孔不同轴向位置处的孔径趋近一致，需要在上下越程处增设停留时间，以此改进初始模型。基于初始模型与优化模型分别开展单因素珩磨试验，结果表明，往复速度和珩磨压强是影响珩磨材料去除体积的显著因素，针对珩磨材料去除体积与珩后孔径差，优化模型与初始模型的预测结果分别与对应的试验结果对比，可发现优化模型预测精度相较于初始模型分别提高 25%~30%。在越程段增设停留时间并不会降低加工效率，可提高珩后孔尺寸精度，实现材料去除体积的准确预测。
2022 Vol. 65 (4): 87-94 [摘要] ( 71 ) HTMLNew PDF (12874 KB)  ( 167 )
95 可剥垫片普通冲裁分层机理研究
朱莲萍，孙小峰，庄新村，孙晓龙，高洒蕾，何雪婷
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.095
可剥垫片又称层撕垫片，由多层片状材料黏合而成，常用于调节装配间隙，在飞机制造过程中发挥着重要的作用。现有可剥垫片的制造方式主要是机械铣切和普通冲裁，这两种下料方式都有可能在剪切边缘出现分层问题。针对可剥垫片普通冲裁工艺中剪切面上出现的分层问题进行了试验研究，建立了可剥垫片的普通冲裁的二维有限元仿真模型，模型采用了 Cockroft–Latham 损伤模型对冲裁过程中断面损伤进行了分析。结合仿真与试验结果，发现普通冲裁过程中，金属不同的变形行为是出现分层的主要原因。
2022 Vol. 65 (4): 95-99 [摘要] ( 61 ) HTMLNew PDF (14147 KB)  ( 175 )
100 基于纹理合成优化算法的多相非均质材料二维微观结构表征与重建
解曦宇，马志远，林莉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.100
材料微观结构表征与重建（Microstructure characterization and reconstruction，MCR）可用于建立加工–结构–属性（Processing–Structure–Property，PSP）关系，已成为计算材料学与材料设计的研究重点。通过阈值分割将多相非均质材料的金相照片识别为由不同相构成的纹理，结合多分辨率高斯金字塔进行重建。以各相占比为目标参数，对颗粒补充后的重建结果进行面积分数迭代优化，提出了一种面积分数可控的 MCR 纹理合成算法。利用该优化算法对多相非均质铝硅聚苯酯（AlSi–PHB）封严涂层微观组织进行表征重建，PHB 和孔隙两相的两点相关函数计算结果证实了算法的有效性。在此基础上，将两组金相照片作为原始图像，重建 20 组模型，重建结果的两点相关函数误差最大为 8.8×10–5 。本研究为多相非均质材料的准确重建提供了解决途径。
2022 Vol. 65 (4): 100-106 [摘要] ( 76 ) HTMLNew PDF (15629 KB)  ( 133 )
107 共固化成型复合材料加筋壁板的固化变形仿真技术研究
孙勇毅，许英杰，唐闻远，惠新育，张卫红
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.107
针对共固化成型的复合材料加筋壁板，建立了固化变形模拟计算流程，并开展了 T800 碳纤维 / 环氧树脂复合材料工形加筋壁板的固化变形预测，数值预测结果与试验测试结果吻合较好，验证了计算方法的合理性；基于模拟计算，进一步分析了温度工艺参数包括升 / 降温速率、保温时间等以及结构尺寸参数包括长桁宽度、高度和圆角半径等对加筋壁板固化变形的影响规律，从工艺设计和结构设计角度为共固化成型加筋壁板的固化变形控制提供指导和依据。
2022 Vol. 65 (4): 107-114/120 [摘要] ( 108 ) HTMLNew PDF (1867 KB)  ( 293 )
115 电子束熔丝增材随行退火系统及均匀面热源扫描
蒋布辉，张伟，陈晓，栗琪凯，孔令其
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.04.115
在电子束熔丝沉积增材制造过程中，采用电子束对零件成形区域进行扫描并控制热输入，可以改善零件的温度分布，实现随行退火，达到减小应力和控制变形的目的。采用工控机、波形发生卡、扫描线圈及其驱动电路，以及动态聚焦线圈及其驱动电路搭建了电子束高速扫描系统，实现了电子束高速扫描及动态聚焦等功能。基于LabVIEW 开发了随行退火扫描控制系统，提出了基于像素点阵定位和动态聚集的控制方法，实现了电子束扫描的精确定位和热输入控制；研究了不同扫描路径对面热源温度均匀性的影响，并采用多点同步测温电路对扫描区域的温度进行了测量。试验结果表明，该电子束随行退火系统可以实现扫描位置和热输入的精确控制，通过扫描路径优化显著提高了面热源温度分布的均匀性。
2022 Vol. 65 (4): 115-120 [摘要] ( 71 ) HTMLNew PDF (1429 KB)  ( 213 )
  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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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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