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2023年 第66卷 18期
刊出日期：2023-09-15
封面文章
专稿
研究论文
本期目录
本期封面
本期电子刊
论坛——粉末冶金
 
       本期封面
1 本期封面
2023 Vol. 66 (18): 1-1 [摘要] ( 28 ) HTMLNew PDF (1922 KB)  ( 78 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2023 Vol. 66 (18): 1-128 [摘要] ( 33 ) HTMLNew PDF (18528 KB)  ( 107 )
       本期目录
6 本期目录
2023 Vol. 66 (18): 6-8 [摘要] ( 27 ) HTMLNew PDF (1096 KB)  ( 62 )
       专稿
14 粉末冶金制备碳纳米管增强金属基复合材料: 进展和挑战
李沛勇
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.014
自20 世纪90 年代以来，碳纳米管增强金属基复合材料的研究备受关注，但尚未转化为商业应用。迄今，粉末冶金已成为制备该类金属基复合材料的主要工艺。结合碳纳米管表面涂层或原位自生碳纳米管，利用球磨、挤压、轧制或大塑性变形等工艺，可明显改善碳纳米管在基体中的分散和界面结合。目前已经可以制备0.5% ~ 7.5% 碳纳米管（体积分数）的高性能金属基复合材料。总结了碳纳米管增强金属基复合材料在制备工艺、组织和性能方面的研究进展，探讨了其潜在应用、挑战和未来方向。
2023 Vol. 66 (18): 14-35 [摘要] ( 94 ) HTMLNew PDF (11888 KB)  ( 82 )
       封面文章
36 基于增材制造的异种金属一体化成形关键问题
张百成，王泳翔，曲选辉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.036
随着航空航天技术的发展关键部件性能需求逐渐提高，单一材料部件已经无法满足严苛服役条件下的性能需求，而异种金属材料的直接近净成形制备是航空航天、国防及军工等关键领域研究的重点方向。目前传统异种金属材料制备面临加工工艺与材料物性匹配问题、界面缺陷控制以及一体化成形困难等诸多瓶颈，利用增材制造技术制备异种金属部件成为材料成形及增材制造领域的重要发展方向。本文介绍了定向能量沉积、激光选区熔化和电子束熔化在异种金属增材制造中的研究现状，对粉末铺放工艺、高能束与粉层适配性、全互溶合金析出相控制、非互溶材料高能束连接问题及界面成分分布控制进行了梳理与总结，并提出了解决方法。最后，对异种金属增材制造在航空航天领域的未来发展方向进行了展望。
2023 Vol. 66 (18): 36-50 [摘要] ( 138 ) HTMLNew PDF (47915 KB)  ( 159 )
       论坛——粉末冶金
54 粉末热等静压成形TA7 ELI高承压泵壳体的性能和尺寸控制
卢正冠，蒋文山，张静，崔潇潇，尚学文，徐磊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.054
基于粉末热等静压近净成形技术，在930 ℃/120 MPa/3 h 的条件下开展了TA7 ELI（超低间隙）高承压泵壳体的成形研究，通过两批次粒度存在差异的粉末（粉末表面为胞晶形貌，D50 为67 μm、74 μm）分析了制粉时的粒度波动对成形材料力学性能的影响，并结合有限元仿真手段开展了高承压泵壳体的粉末收缩规律研究。此外，根据高承压泵在液体火箭发动机中的实际服役情况，对近净成形的高承压泵毛坯进行解剖，分析了特征截面位置的显微组织及硬度分布情况。结果表明，粉末热等静压近净成形技术制备的TA7 ELI 合金力学性能达到锻件水平，粉末粒度波动对合金力学性能无显著影响，高承压泵壳体的显微组织均匀，特征截面的硬度值波动小，壳体内部流道关键尺寸实测结果与模拟预测结果的最大偏差为5.37%。
2023 Vol. 66 (18): 54-60,73 [摘要] ( 56 ) HTMLNew PDF (6677 KB)  ( 241 )
61 微纳结构CoCrFeN基高熵合金粉末冶金制备及强韧化机理研究
梁加淼，张震，谢跃煌，周阳，王俊，张德良
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.061
针对CoCrFeNi 基高熵合金强塑性失配问题，提出了基于高能球磨、放电等离子体烧结和热挤压相结合的粉末冶金制备方法，探究了制备工艺参数对晶粒尺寸、第二相颗粒和孪晶组织演变的影响规律，分别制备出由粗晶、细晶和纳米颗粒构成的多尺度异构CoCrFeNiMnTi0.2 高熵合金，以及包含超细晶、纳米颗粒和纳米孪晶的CoCrFeNiMnTi0.2 高熵合金。拉伸力学性能显示，两种高熵合金屈服强度和断后伸长率分别高达1298 MPa 和13%，以及1507 MPa 和7%，均实现了较好的强塑性均衡。最后，基于对霍尔佩奇系数修订，建立了纳米颗粒增强超细晶CoCrFeNi 基高熵合金强化模型，揭示了纳米颗粒与微纳异构组织耦合强韧化机制，以及超细晶、纳米颗粒与纳米孪晶协同强韧化机理，并进一步发现纳米孪晶能够增加高熵合金流变应力，使新的变形孪晶形核，从而诱发多级变形行为。
2023 Vol. 66 (18): 61-73 [摘要] ( 86 ) HTMLNew PDF (15770 KB)  ( 95 )
74 镍基高温合金多孔发汗材料的制备工艺研究
赵少阳，杨坤，张帅，李帅，刘晓青
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.074
针对高超声速武器发动机对耐高温金属多孔发汗冷却材料的需求，本文以镍基高温合金为研究对象，通过粉末粒度选型、成形和烧结工艺的综合调控，制备出了孔结构均匀的多孔发汗材料，并对其性能进行分析。结果表明，制备的多孔发汗材料最大孔径< 21.3 μm，抗拉强度> 225 MPa，孔隙率> 25%；通过原料及制备工艺的调控，可实现发汗冷却材料的渗透率在10–13~10–12 m2 范围内的有效控制；对多孔发汗材料的拉伸数据及断口形貌进行分析与表征，并证实其断裂方式为韧性断裂。
2023 Vol. 66 (18): 74-78 [摘要] ( 69 ) HTMLNew PDF (2154 KB)  ( 163 )
79 粘结剂喷射成形多孔Inconel 625合金的孔隙结构及力学性能研究
刘俊明，章林，张百成，南阳瑞，梅恩，李明，曲选辉
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.079
采用粘结剂喷射成形与粉末烧结技术相结合制备多孔Inconel 625 合金制品，研究了烧结温度对多孔试样的孔隙率、气孔特征、微观结构、烧结颈和拉伸性能的影响。首先采用粘结剂喷射成形技术制备生坯，然后进行脱脂烧结得到多孔试样，通过光学显微镜、扫描电镜对金相和拉伸断口形貌进行表征，对气孔特征、微观结构和烧结行为进行分析，利用阿基米德排水法和拉伸试验分别对孔隙率和力学性能进行表征。试验结果表明，烧结温度由1150 ℃升高至1280 ℃，烧结制品的孔隙率由24.8% 降低至8.63%，抗拉强度由316 MPa 提高至515 MPa，在1250 ℃烧结时可获得最佳综合性能，孔隙率为17.16%，拉伸强度达到451 MPa。该方法为多孔材料的制备提供了新思路，并为粘结剂喷射成形Inconel 625 多孔材料，烧结温度对孔隙结构和力学性能的影响规律提供了参考。
2023 Vol. 66 (18): 79-85 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (33088 KB)  ( 103 )
       研究论文
86 C/C复材与高温合金异种材料蜂窝结构钎焊界面组织及力学性能
续润洲，岳喜山，邓云华，任金伟，朱小龙
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.086
在钎焊温度为1040 ℃，保温时间为15 min 的条件下，采用BNi-2 钎料钎焊连接C/C复合材料面板和GH3536高温合金异种材料蜂窝结构，研究了不同钎料层厚度对板– 芯界面微观组织变化和板– 芯拉脱性能影响。结果表明，焊后板–芯接头由钎料与C/C 母材反应区、钎料与蜂窝反应区和钎料凝固区3个区域组成，钎料与C/C 母材反应生成了Cr3C2 反应层，钎料与蜂窝反应区内生成了Si 的金属间化合物和Cr3C2 颗粒。随着钎料厚度的增加，接头拉脱性能先升高后降低，当钎料厚度为0.12 mm 时，板– 芯接头拉脱强度达到最高9.69 MPa，断裂位置主要发生在C/C 基体内。
2023 Vol. 66 (18): 86-90,97 [摘要] ( 77 ) HTMLNew PDF (6188 KB)  ( 499 )
91 NbC 含量对激光熔覆不锈钢涂层组织和性能影响
易鸿，郭文荣，郭亮，霍锋锋，辉小斌，李晓峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.091
本文采用激光熔覆技术在EA1T 车轴钢表面制备了添加不同碳化铌（NbC）含量的不锈钢涂层。利用X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）分析了复合涂层的相结构和显微组织演变，并测定了涂层的硬度和摩擦学性能。结果表明，NbC 的加入起到了细化晶粒的作用，同时在晶间析出Fe（Nb，C）类硬质相。但NbC 的加入会导致涂层中树枝晶的方向性被破坏，但涂层性能增强，且随着NbC 质量分数的增加而提高。特别是当NbC 质量分数为20% 时，添加的NbC 全部熔解，然后在晶间析出岛状硬质相。由于NbC 的添加引起细晶强化和弥散强化，显著提高了涂层的硬度和耐磨性。与未加NbC 涂层相比，加入质量分数20% NbC，硬度提高了15%，最高硬度为60HRC。磨损系数显著降低，强化效果最好。20% NbC 的复合涂层磨损表面犁沟较浅，磨损机制为磨粒磨损。
2023 Vol. 66 (18): 91-97 [摘要] ( 77 ) HTMLNew PDF (2587 KB)  ( 259 )
98 切削加工刀具磨损及其预测建模技术研究进展
王建肖，陈光军，赵理想，轩文涛，于志威
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.098
刀具磨损不仅影响工件加工表面质量和加工精度，而且频繁地换刀还会降低加工效率、增加生产成本，通过研究刀具磨损机理，影响刀具磨损的因素以及刀具磨损预测模型建模技术，为降低刀具磨损提供技术支持。对切削加工过程中刀具磨损及其预测建模技术的研究进展进行了综述。首先，基于近年来刀具磨损机理研究进展，分别对几种主要刀具磨损机理的表现形式及特征进行了分析。其次，重点论述了切削加工过程中切削参数、刀具几何参数、刀具和工件材料特性及加工方法等因素对刀具磨损影响规律，总结分析了刀具磨损预测建模方法和形式。最后，结合制造业绿色节能的发展理念和高速发展的计算机技术，指出降低刀具磨损的加工方法和刀具磨损预测建模技术的未来发展方向。
2023 Vol. 66 (18): 98-109 [摘要] ( 77 ) HTMLNew PDF (14155 KB)  ( 84 )
110 基于经验公式的铣削加工切削力建模研究现状与展望
郑志玺，郭强，姜燕，奚园园，王文博，周文慧
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2023.18.110
铣削加工技术是加工航空航天中薄壁件及复杂曲面零件的关键技术之一，可以实现复杂曲面零件高精度、高质量及高效率成形。作为铣削加工的重要现象之一，切削力直接影响刀具的磨损、变形，以及工件的加工效率和质量，为了能够更好地利用切削技术，有必要对切削力的预测进行回顾分析研究。作为铣削力预测技术的关键手段，基于经验的铣削力模型被广泛应用。因此，本研究总结分析了当前关于基于经验的切削力预测技术，综述了切削力系数、未变形切屑厚度、刀具跳动和变形对切削力的影响规律，以期对切削加工质量提供有益参考，最后对该领域未来研究的方向进行了思考。
2023 Vol. 66 (18): 110-126 [摘要] ( 118 ) HTMLNew PDF (18511 KB)  ( 108 )
  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
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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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