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《航空制造技术》论文模板
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2023年 第66卷 1/2期
刊出日期：2023-01-15
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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
2023 Vol. 66 (1/2): 1-1 [摘要] ( 40 ) HTMLNew PDF (3151 KB)  ( 70 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2023 Vol. 66 (1/2): 1-108 [摘要] ( 99 ) HTMLNew PDF (15340 KB)  ( 110 )
       本期目录
6 本期目录
2023 Vol. 66 (1/2): 6-8 [摘要] ( 41 ) HTMLNew PDF (603 KB)  ( 73 )
       专稿
14 激光冲击强化过程监测及其质量在线评估: 现状与挑战
张志芬，秦锐，都正尧，李耿，黄婧，温广瑞
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.014
激光冲击强化（Laser shock peening，LSP）是一种新型抗疲劳延寿制造技术，可应用于航空发动机关键零部件。现有LSP 离线检测方法存在“质量盲区”的问题，为提高LSP 加工质量的一致性、可靠性和稳定性，有必要开展LSP 过程多源信息的精确感知和靶材表面完整性在线评估研究。从LSP 瞬态高能过程所释放的两类重要物理信息入手，即激光诱导等离子体冲击波（Laser induced plasma shock wave，LIPSW）和激光诱导等离子体光谱（Laser induced plasma spectroscopy，LIPS），分别综述了LSP 动态过程两类信息监测感知的研究现状，以及多源信息融合（Multi-source information fusion，MSIF）技术在LSP 领域的研究进展。最后探讨了亟待解决的科学问题和现存的挑战。
2023 Vol. 66 (1/2): 14-25 [摘要] ( 159 ) HTMLNew PDF (43563 KB)  ( 187 )
       封面文章
26 航空复合材料结构铆接技术综述
曹增强，张铭豪，谭学才，郭程翔，左都全
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.026
当前复合材料已成为飞机结构最主要的材料之一，然而我国复合材料应用与世界先进水平相比还存在一定差距，典型特征是复合材料用量占比较低。和金属结构相比，连接是复合材料结构制造与装配的薄弱环节，复合材料各向异性、脆性等特点决定了其连接面临的问题更复杂。复合材料结构采用铆接对于飞机减重、控制制造成本具有积极作用，但复合材料铆接易产生损伤，限制了其在关键连接部位应用。对航空复合材料结构铆接技术的应用进行了系统介绍，包括铆接工艺及方法、复材铆接结构形式和复材铆接所用紧固件；指出铆接过程中复合材料产生损伤的3 个主要方面：制孔过程的损伤，铆接过程复合材料结构表面承受的冲击损伤，以及镦头成形、钉杆膨胀时对复合材料的挤压损伤；重点针对安装过程对复合材料造成的冲击损伤、铆钉膨胀对复合材料造成的挤压损伤进行分析并提出相应的解决措施，主要从减小钉杆膨胀对复材的挤压程度、对复合材料采取保护措施两个方面入手；对比研究结论认为，制定合理的工艺规范、采用先进的铆接工艺方法和重视垫圈的保护作用可以有效抑制复材铆接损伤、提高复材铆接质量。最后，对复合材料铆接技术的发展提出了展望。
2023 Vol. 66 (1/2): 26-37 [摘要] ( 169 ) HTMLNew PDF (45455 KB)  ( 194 )
       论坛
40 电子束物理气相沉积叶片热障涂层工艺稳定性提升技术研究
滕晓丹，彭徽，李刘合，郭洪波，宫声凯
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.040
电子束物理气相沉积（EB–PVD）是航空发动机涡轮叶片涂层的先进制备技术。EB–PVD 的工艺稳定性对于叶片涂层质量及批产一致性至关重要。本研究针对我国先进航空发动机对高性能热障涂层的应用需求，研制出了EB–PVD 自动蒸发沉积技术和叶片多自由度涂层沉积技术。工艺验证和性能测试结果表明，所研制的自动蒸发沉积技术可使涂层过程靶材消耗均匀稳定，涂层质量良好；双坩埚结构配置可进一步满足新一代超高温双层结构热障涂层工艺需求。所研制的多自由度沉积技术有助于提升叶片涂层厚度均匀性，改善缘板涂层质量，实现涂层厚度和微观组织的精确调控。利用上述工艺制备的涂层试片抗燃气热冲击性能优异，模拟叶片缘板位置涂层寿命与模拟叶身位置涂层寿命相近。
2023 Vol. 66 (1/2): 40-45,52 [摘要] ( 51 ) HTMLNew PDF (21819 KB)  ( 53 )
46 氧掺杂对NiCrAlYN 纳米金属陶瓷涂层抗氧化性能的影响
王伟，武姣姣，沈明礼，朱圣龙
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.046
研究了不同O 含量掺杂对NiCrAlYN 纳米金属陶瓷涂层在1100 ℃下抗氧化性能的影响。采用多弧离子镀设备，分别在0、10 sccm、20 sccm O2 流量下制备得到3 种不同O 含量的涂层。经1100 ℃、300 h 的高温测试后，3 组样品表面均生成了α–Al2O3 和NiAl2O4，氧化膜厚度分别为8.78 μm、7.9 μm 和5.7 μm。O2 流量为0 和10 sccm 涂层的氧化膜产生明显分层，其中上层为NiAl2O4，下层为α–Al2O3；而流量为20 sccm 涂层的氧化膜并没有发生明显分层。O 掺杂量的增加能够抑制氧化膜中大颗粒状Y–Al 氧化物夹杂的形成，降低氧化膜的生长速率。此外，氧化后未掺杂氧的涂层较含氧涂层退化严重，主要归因于氧掺杂涂层中弥散分布的氧化物颗粒抑制了涂层的退化。
2023 Vol. 66 (1/2): 46-52 [摘要] ( 49 ) HTMLNew PDF (9957 KB)  ( 40 )
53 高熵稀土铪酸盐热障/ 环境障涂层材料的制备与性能研究
胡万鹏，张广珩，张洁，王京阳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.053

综合性能优异的热障/ 环境障涂层是先进航空发动机涡轮叶片等高温部件的关键热防护材料。本研究通过两步烧结法制备了高熵稀土铪酸盐（La0.2Gd0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2）4Hf3O12 和（Yb0.2Lu0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2）4Hf3O12，系统研究了两种材料的力学、热学性能和CMAS 腐蚀性能。多主元高熵材料具有较低的热膨胀系数和热导率，其中（Yb0.2Lu0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2）4Hf3O12表现出比（La0.2Gd0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2）4Hf3O12 更高的硬度和断裂韧性。1300 ℃下CMAS腐蚀结果表明，（La0.2Gd0.2Ho0.2Er0.2Tm0.2）4Hf3O12 与CMAS 的反应速率快，更容易析出磷灰石，对阻止CMAS 迅速渗透是有益的。高熵稀土铪酸盐材料具有优异的综合性能，在热障/ 环境障涂层领域具有良好的应用前景。
2023 Vol. 66 (1/2): 53-60 [摘要] ( 41 ) HTMLNew PDF (23461 KB)  ( 47 )
61 Yb3+、Er3+ 共掺杂Sm2Zr2O7 陶瓷导热性能研究
谢敏，崔越，张凯，王志刚，宋希文，安胜利
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.061
为探究在Sm2Zr2O7 中A 位掺杂Yb3+ 和Er3+ 对其导热性能的影响，采用固相合成法制备（Sm1–x–yYbxEry）2Zr2O7（x=0.05，0.1；y=0，0.1）陶瓷材料，并对其物相结构及热物理性能测试。研究发现，改性后的（Sm1–x–yYbxEry）2Zr2O7陶瓷材料为立方烧绿石结构。由于质量差和半径差的变化，声子散射增强，平均自由程减小，热导率降低，在600 ℃下，（Sm0.85Yb0.05Er0.1）2Zr2O7 的热导率为1.3 W/（m·K），Yb3+ 和Er3+ 的共掺杂可有效降低陶瓷材料的热扩散系数及热导率（RT~1000 ℃），可作为热障涂层候选材料。
2023 Vol. 66 (1/2): 61-66 [摘要] ( 49 ) HTMLNew PDF (7296 KB)  ( 40 )
67 一种爆炸喷涂NiCrAl 尺寸修复涂层的工艺研制
王博，刘洋，邵建伟，彭新，袁福河
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.067
采用正交试验设计方法，研究了粉末粒度、氧燃比、送粉氮气流量和喷涂距离4 因素对爆炸喷涂NiCrAl 涂层组织和性能的影响，并利用扫描电镜对涂层微观组织进行了研究，通过对涂层孔隙率、显微硬度和拉伸结合强度的检测，研究了4 因素对涂层性能影响的规律。根据正交试验结果，确定优化后的工艺参数为粉末粒度13~45 μm，氧燃比为1.25，送粉氮气流量20 L/min，喷涂距离170 mm。优化工艺后喷涂的NiCrAl 涂层组织均匀致密、硬度高、拉伸结合强度好。
2023 Vol. 66 (1/2): 67-73 [摘要] ( 43 ) HTMLNew PDF (23905 KB)  ( 40 )
       研究论文
74 薄壁焊接机匣橡皮囊胀形法校形研究
刘心，郭慧英，陈宇凯，马保伟，韩 宾，张琦
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.074
为了解决机匣冲压回弹及焊接变形问题，提出一种机匣内部橡皮囊膨胀校形工艺。以某机匣为研究对象，通过理论计算确定了机匣校形压力。借助有限元分析软件，对与机匣有相同基本特征的薄壁焊接筒形件的塑性变形受力特性及校圆行为进行了分析。模拟结果显示，筒形件的初始直径、跳动和壁厚对最终筒形件跳动校正效果有影响。利用自制的校形装置对橡皮囊胀形法校形效果进行了验证。
2023 Vol. 66 (1/2): 74-83 [摘要] ( 54 ) HTMLNew PDF (28228 KB)  ( 73 )
84 复合材料热压罐固化框架式成型模具的参数化设计
海宇，周来水，安鲁陵
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.084
为解决复合材料热压罐固化框架式成型模具设计过程中重复性工作较多、设计效率较低、后续修改困难等问题，将参数化设计技术分为尺寸和拓扑结构的参数化设计两个方面，并运用于模具设计中。模具尺寸的参数化设计在分析模具结构特点的基础上，提取出模具的主要设计参数，利用自顶向下的设计思路规划了模具的参数化设计流程；引入参数追溯概念，提出对主要设计参数进行追溯的方法，以便通过参数驱动模具尺寸的快速修改。模具拓扑结构的参数化设计结合CATIA 的知识工程模块与面向对象的技术，实现参数化变更模具的拓扑结构。基于CATIACAA 二次开发平台，开发了复合材料固化框架式成型模具参数化设计系统，并给出实例验证。
2023 Vol. 66 (1/2): 84-91 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (8340 KB)  ( 54 )
92 基于数字孪生的飞机型架可视化装配工艺设计
靳江艳，庞彩珠，方忆湘，赵亮，李景伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.092
装配型架是飞机机翼、机身等部件装配普遍采用的装配工艺装备，具有远高于其他所装配飞机部件的装配精度要求。本文以某型号飞机部件装配型架为研究对象，面向装配工艺装备精确安装需要，应用数字孪生技术的相关技术理念，构建基于数字孪生的装配过程模型，综合考虑与型架装配过程关联的人员、工具、标准、检验要求等相关构成元素，规划型架装配过程并进行仿真验证，以可视化装配工艺指令指导实际装配过程，并通过建立数字空间与物理空间的关联实现信息交互与反馈。
2023 Vol. 66 (1/2): 92-100,106 [摘要] ( 115 ) HTMLNew PDF (8439 KB)  ( 165 )
101 涡扇发动机转子系统装配过程PFMEA 技术应用研究
周建华，张发平，李伊，何山
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.101
为了进一步提高涡扇发动机转子系统装配的可靠性，根据涡扇发动机转子系统的装配工艺特点，提出了一种针对转子系统装配的工艺故障模式影响分析方法。给出了转子系统装配的PFMEA 分析流程、PFMEA 分析对象，并以螺母装配工序和转子动平衡工序为例进行了PFMEA 分析，给出了典型的工艺故障模式，并提出相应的故障预防措施，以达到提高转子系统工艺可靠性的目的。为提高PFMEA 分析效率，实现转子系统装配工艺故障模式的有效管理，提出了PFMEA 分析系统，给出了系统的功能模块和实现方法。
2023 Vol. 66 (1/2): 101-106 [摘要] ( 39 ) HTMLNew PDF (901 KB)  ( 217 )
  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
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国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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