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22 中国航空制造技术研究院
22 中国航空工业集团公司
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2022年 第65卷 11期
刊出日期：2022-06-01
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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 (11): 1-1 [摘要] ( 67 ) HTMLNew PDF (1959 KB)  ( 57 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (11): 1-125 [摘要] ( 76 ) HTMLNew PDF (37765 KB)  ( 129 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (11): 6-10 [摘要] ( 58 ) HTMLNew PDF (424 KB)  ( 52 )
       专稿
14 前混合水射流速度对18CrNiMo7-6渗碳钢表面粗糙度及残余应力的影响研究
马泳涛，翟林邦，刘兰荣，马胜钢，卢春生，孙宁，张彬
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.014
在专用前混合水射流装备平台上，通过改变压力控制射流速度，从表面粗糙度与残余应力两方面评价不同射流速度对 18CrNiMo7–6 渗碳钢的表层改性效果。在对水、丸粒冲击作用过程分析的基础上，建立射流速度与冲击应力的关系，以喷嘴入口压力表示射流速度，采用单因素试验的方法进行研究。结果表明，在≤35MPa 压力范围内，丸粒的冲击是试样表面产生塑性变形的主要原因。随着丸粒速度的提高，试样表面粗糙度增大，残余应力值以及层深不断增加。当丸粒速度超过 178m/s 后，表面粗糙度增幅较大，但残余应力提升不明显。综合表面质量与残余应力因素，前混合水射流中丸粒速度在 143~178m/s 范围内表层改性效果较优。
2022 Vol. 65 (11): 14-20 [摘要] ( 137 ) HTMLNew PDF (3548 KB)  ( 349 )
       封面文章
22 GH4169高温合金混合等离子体深孔加工试验研究
吴伏家，王帅，刘军强，周浩
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.022
GH4169 高温合金深孔零件广泛应用于航空、航天领域，利用传统钻削方法加工 GH4169 高温合金深孔存在刀具磨损严重、切削热大、切削效率低等问题。混合等离子体加工属于特种加工方式的一种，具有零切削力、加工效率高的特点，把混合等离子体加工运用于 GH4169 高温合金的深孔加工中，可以解决 GH4169 高温合金的深孔难加工问题。利用混合等离子体对 GH4169 高温合金进行深孔加工时，峰值电流、主轴转速和电极进给速度是重要影响因素，表面质量和材料去除率是衡量加工效果的性能指标。利用控制单因素和正交试验的方法进行验证，将得到的试验数据运用极值法和灰色关联度进行分析，得到最佳试验参数组合：峰值电流 25A、主轴转速 75rad/min、电极进给速度 0.45mm/min，测得的材料去除率为 158.65mm3 /min，表面粗糙度为 1.9μm，其加工效率相比于 GH4169 的钻削深孔加工具有较大的提高。
2022 Vol. 65 (11): 22-27 [摘要] ( 154 ) HTMLNew PDF (1174 KB)  ( 267 )
       论坛
30 激光复合去除加工技术研究综述
丁烨，吴雪峰，管延超，王水旺，陈明君，杨立军
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.030
激光具有加工宏观至微观尺度简单或复杂形状零件的能力，几乎可用于所有的工程材料，但是激光加工工艺还有一些不足，如加工的热应力、加工毛刺与热损伤。其他的制造工艺如切削加工、电火花加工与电解加工等，加工难加工材料时存在加工效率低、刀具磨损严重等缺点。研究人员一直在寻求解决上述问题的方法，复合加工就是一种解决策略。激光复合加工是在激光加工的基础上复合一种或几种加工工艺而形成的一种新工艺。或者在烧蚀去除材料的过程中通过复合能场提高去除率、改善表面完整性、降低热损伤等；或者激光作为辅助能场，帮助改善材料的可加工性能，从而提升表面质量、增加材料去除率、降低工具的磨损等。激光加热辅助切削、水导激光加工和激光复合探针纳制造是 3 种典型的激光复合去除加工工艺，从加工技术的原理、仿真与试验研究等方面进行了论述。提高的工艺效率、降低的加工成本与提升的加工零件质量证明了激光复合加工的巨大应用潜力。最后指出了 3 种激光复合加工工艺目前研究的不足与未来的发展方向。
2022 Vol. 65 (11): 30-47 [摘要] ( 139 ) HTMLNew PDF (70802 KB)  ( 224 )
48 航空航天材料的激光清洗技术研究进展
佟艳群，马健，上官剑锋，蒋滨，陆蒋毅，丁柳馨，陈梁，王帅
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.048
碳纤维复合材料、铝合金和钛合金是制造航空航天飞行器的重要材料，但制造技术复杂，制造质量要求极端严格，制造成本居高不下，清洗精度与效率要求也更高，使得污染大、适应性差、可控性不佳的传统清洗方式亟待更新。因此环保高效的激光清洗技术逐步开始应用于航空航天材料的制造过程，推动和促进现代材料制备技术的突破。简述激光清洗在航空航天领域的研究现状，重点综述碳纤维复合材料、钛合金和铝合金 3 种航空航天材料的激光清洗技术研究进展。目前航空航天材料的激光清洗效果显著、环保且对基底无损伤，可以有效提高材料的部分表面性能，配合传感和智能等技术可以实现时空范围的可控性高精密清洗，应用前景好。
2022 Vol. 65 (11): 48-56/69 [摘要] ( 125 ) HTMLNew PDF (48085 KB)  ( 476 )
57 激光冲击/ 喷丸复合强化对K4169 铸造合金的表面完整性和疲劳性能的影响
罗学昆，张文灿，吴波，田凯，王琨，王一鸣，王欣
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.057
K4169 合金广泛应用于制造航空发动机静子部件。针对 K4169 合金高温疲劳性能提升的需求，对旋转弯曲疲劳缺口试样进行了激光冲击 / 喷丸复合强化处理。对比分析了单一喷丸与复合强化高温疲劳性能，并采用扫描电镜、白光干涉仪、X 射线应力测量仪及显微硬度计等仪器分析了试样的疲劳断口、表面三维形貌、粗糙度、表面残余应力和显微硬度梯度，探讨了 K4169 铸造合金表面强化机制。结果表明，在 647℃、450MPa 条件下，复合强化表现出比单一喷丸更优异的疲劳寿命提升效果。复合强化后，疲劳裂纹源的数量下降，主裂纹源的萌生位置从表层转移至次表层，疲劳裂纹扩展速率下降。另外，表面微观应力集中系数 Kt 显著降低，从 2.39 降低至 1.46，表面残余压应力显著提升，从 –258MPa 提高至 –1140MPa，表层形成了深度约 0.20mm 的硬化层。这些表面完整性参数的变化是疲劳性能提升的重要原因。
2022 Vol. 65 (11): 57-62 [摘要] ( 130 ) HTMLNew PDF (12307 KB)  ( 189 )
63 扫描速度对GH4169激光修复1Cr17Ni2 不锈钢组织及显微硬度的影响
程东海，程沛源，熊震宇，王德
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.063
采用 GH4169 合金对 1Cr17Ni2 不锈钢进行激光修复试验，研究不同扫描速度对修复试样显微组织和显微硬度的影响。研究表明，熔覆层的显微组织和力学性能与扫描速度的变化密切相关。随着扫描速度的上升，熔覆层的质量与显微硬度得到了明显的改善，但扫描速度过高会对熔覆层的组织及显微硬度造成损害。当扫描速度Vs = 0.012m/s 时，熔覆层晶粒组织细密，熔覆层平均硬度较不锈钢基体提升了 9.78%，熔覆区枝晶干中 Nb 元素平均质量分数回升至 5.58%，Laves 相平均体积分数下降至 2.3%，性能与基体协调匹配，力学性能良好。修复后熔覆层组织主要由 γ 相、强化相 γ ′ 和 γ ″ 以及 δ 相组成，熔覆层晶粒组织由平行分布的柱状晶组织所组成，无明显的焊接缺陷，熔覆层与基体形成了紧密的冶金结合。
2022 Vol. 65 (11): 63-69 [摘要] ( 105 ) HTMLNew PDF (32205 KB)  ( 81 )
       研究论文
70 深冷处理钛合金的研究进展
纪志军，李桂荣，叶宇融，南海，曹自立，王宏明
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.070
介绍了深冷处理技术的含义及其对铝合金、镁合金、铜合金、高熵合金等的改性效果，重点介绍了深冷处理钛合金的研究进展和改性机理。研究表明，深冷处理对钛合金组织和性能具有显著的改性效果，具有细化晶粒、提高位错密度、促进孪晶和亚晶组织生成、促进相转变和相析出，并促进织构生成等作用，通过细晶强化、位错强化、析出强化、织构强化等机制提升了钛合金的强韧性能，通过对参数的优化可以实现强度和延伸率的同步提升。综合认为深冷处理钛合金是具有“高性能、高质量、低成本、低污染”的钛合金固态处理新方法和新技术。
2022 Vol. 65 (11): 70-75 [摘要] ( 197 ) HTMLNew PDF (5122 KB)  ( 379 )
76 难熔金属聚合物的合成及其转化制备超高温陶瓷
高强，韩成，王小宙，王应德
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.076
聚合物先驱体转化法是制备超高温陶瓷的重要方法之一，它立足于元素有机聚合物的分子结构设计与可控构筑，实现对转化所得陶瓷微观结构与宏观性能的调控。具有单一分子结构与良好线性度的难熔金属聚合物，在转化制备超高温陶瓷尤其是连续超高温陶瓷纤维方面具有显著优势。系统总结了超高温陶瓷性能对难熔金属聚合物组元与分子结构的设计要求，综述了国内外难熔金属聚合物转化制备超高温陶瓷的最新研究进展与趋势，尤其是较为全面地总结了难熔金属聚合物的分子链构筑与调控方法，以期促进超高温陶瓷研发，推动超高温陶瓷在航空航天、核能等领域的应用。
2022 Vol. 65 (11): 76-86 [摘要] ( 98 ) HTMLNew PDF (10661 KB)  ( 40 )
87 电主轴热误差补偿技术的研究进展
李媛，曲航，戴野，战士强
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.087
阐述了近年来国内外高速电主轴热误差补偿技术的研究进展与发展方向，重点剖析了电主轴数据检测技术、温度测点优化技术、热误差建模技术、热误差补偿方法等方面。为促进高速电主轴热误差预补偿技术的发展，对其未来的研究方向进行了展望。对高速电主轴热误差补偿技术几个关键阶段的现状分析以及展望将会对数控加工领域的热误差控制技术的进步起到重要的指导作用。
2022 Vol. 65 (11): 87-97/103 [摘要] ( 133 ) HTMLNew PDF (9983 KB)  ( 89 )
98 基于CATIA的飞机壁板展开软件开发
胡建华，张天杨，汪冠宇，江剑成，胡永祥，何雪婷
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.098
针对航空领域整体壁板的高效展开需求，首先建立了一套复杂特征的重建方法，完善了复杂壁板展开的理论基础，进而基于曲面展开方法和本文提出的特征重建方法，使用 MATALB 软件对 CATIA 进行二次开发，搭建了一套飞机壁板展开软件。以某机翼壁板典型验证件为例，对软件的展开精度进行了验证，结果表明，展开毛坯数模的形状与尺寸准确。
2022 Vol. 65 (11): 98-103 [摘要] ( 138 ) HTMLNew PDF (2726 KB)  ( 407 )
104 数控机床误差补偿关键技术综述
吕学祜，郭前建，王昊天，王文华，朱帅伦，陈书童
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.104
误差补偿技术是提高数控机床精度有效且经济的手段。几何误差、热误差和切削力误差占到了机床总误差的 75%，对这 3 项误差进行控制是提高机床加工精度的关键。综述了传统的间接测量法和样件测试法，论述了球杆仪测试、激光测量、平面正交光栅法、圆台样件测试、S 形试件测试等误差测量方法的特点。系统性地分析了几种主要的建模方法以及确定误差建模变量的方法。从修改数控代码、设计外部硬件装置与误差补偿器 3 个方面对误差补偿技术进行分析。结合机床的误差测量、误差建模、误差补偿 3 部分对其误差补偿关键技术进行总结，指出数控机床精度优化中存在的一些关键问题，预测了未来研究方向，为未来数控机床误差补偿设计提供参考。
2022 Vol. 65 (11): 104-111/119 [摘要] ( 144 ) HTMLNew PDF (11468 KB)  ( 232 )
112 基于特征模板的点云数据精确分割技术
梁标，李泷杲，黄翔，李根，彭云
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.11.112
随着数字化测量技术的不断发展，获取的三维点云数据规模量急剧增加，点云数据的分割技术在数据处理中变得尤为重要。结合飞机零部件实测点云数据具有理论数模的特点，提出了一种基于特征模板的点云数据精确分割技术。首先，对理论数模中的待识别曲面特征进行提取，构建成特征模板并存入模板数据库中；然后利用空间栅格法建立点云拓扑关系并基于特征模板完成点云粗分割；通过主成分分析法估计点云法向量，采用基于面的自适应区域生长算法对粗分割点云块进一步细分割。实例验证表明，该技术方法能够达到点云数据精确分割的目的。
2022 Vol. 65 (11): 112-119 [摘要] ( 142 ) HTMLNew PDF (9031 KB)  ( 248 )
  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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  版权信息  
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
地址：北京市朝阳区朝阳路一号院
邮编：100024
电话：010-85700465
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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