|
|
基于损伤容限设计的钛合金层合接头制造 |
李晓华1,盖鹏涛1,曾元松1,毕金英2,史一宁3,刘佳佳4 |
1.塑性成形技术航空科技重点实验室
2.中航工业沈阳飞机设计研究所
3.空军驻北京地区代表室
4.中航工业北京航空制造工程研究所 |
|
|
摘要 钛合金层合结构因具有较高的损伤容限而获得重视,并成为超塑成形/扩散连接技术应用的一个新方向。本文提出一种含圆形扩散止焊区的层合板结构,通过与原始板材的疲劳裂纹萌生和扩展寿命相对比,结果表明含止焊区的层合板能改善钛合金的裂纹扩展特性,并以此为基础设计并制造了含止焊区的钛合金层合接头,验证了采用现有扩散连接工艺技术制造钛合金层合接头的工艺可行性,其微观组织和各项性能等基本能满足对一般钛合金的设计使用要求。该研究成果为高损伤容限性能钛合金扩散连接层合结构在机翼梁、框等异型截面构件上的应用奠定了技术基础。
|
|
关键词 :
层合结构,
钛合金,
损伤容限,
扩散连接
|
|
[1] 王向明.飞机钛合金结构设计与应用. 北京:国防工业出版社,2010.
[2] 曹春晓.选材判据的变化与损伤容限钛合金的发展. 金属学报,2002,38:125-128.
[3] 朱知寿,王新南,童路,商国强.航空用损伤容限型钛合金研究与应用.中国材料进展,2010,29(5):14-17.
[4] Arriet A A J, Strizag. Optimal design of aircraft structures with damage tolerance requirements. Struct Multidisc Optim, 2005, 30( 2) : 155-163.
[5] Bridier F, Villechaise P, Mendez J. Slip and fatigue crack formation processes in an a/b titanium alloy in relation to crystallographic texture on different scales. Acta. Materialia, 2008, 56: 3951-3962.
[6] Atsushi S, Yoshihiko U, Masahiro J. Fatigue crack growth behavior on Ti-6Al-4V alloys under variable amplitude load sequences. In: Blom A F. Fatigue 2002, Proceedings of the Eighth International Fatigue Congress. Stockholm: EMAS, 2002: 2911.
[7] 张纪奎, 郦正能,邱志平,等. 钛合金结构损伤容限设计可行性研究. 航空学报,2009,30(4):763-767.
[8] 李晓华,张军,韩秀全,等. 钛合金层合梁SPF/DB制造工艺研究. 航空制造技术,2011,16: 66-69.
[9] 李志强,郭和平. 超塑成形/扩散连接技术的应用与发展现状. 北京航空制造工程研究所,2004,11:50-52.
[10] 侯红亮,王耀奇,李晓华,等. 先进钣金成形技术在航空航天领域的应用(上). 金属加工,2008,13:22-24.
[11] 贺小帆,刘彦毛,刘文珽,等.含孔钛合金扩散连接止焊层合板裂纹扩展特性试验.航空材料学报,2011,31(5):77-80.
[12] 周克印,徐来,林兆荣,等. TC4钛板扩散连接后的疲劳断裂特性. 机械强度. 1998, 20(2): 112- 115.
[13] Tuppena S J, Bachea M R, Voice W E. A fatigue assessment of dissimilar titanium alloy diffusion bonds. International Journal of Fatigue, 2005, 27: 651-658.
|
[1] |
蔡得涛,罗子艺,张屹,刘伟清. 工艺参数对钛合金激光–等离子电弧同轴复合焊接的电弧电压的影响[J]. 航空制造技术, 2025, 68(9): 38-46. |
[2] |
张鹏飞,张林嘉,周瑜,孙峰,王军,李金山. 钛合金精密铸造技术在航空航天领域的应用进展[J]. 航空制造技术, 2025, 68(7): 22-36. |
[3] |
李宁,孙进,岳常迪,陈琳,葛世伟,王兆强,唐臣升. TA18钛合金管材数控弯曲成形研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(7): 107-116. |
[4] |
郭建烨,毛怡颖,高诗诗,侯宁. 面向薄壁件变形控制的高速铣削残余应力分析与工艺优化[J]. 航空制造技术, 2025, 68(6): 86-95. |
[5] |
雷奕文,贺文勃,张骞文,李细锋. 钛合金蜂窝芯瓦楞板精密成形技术研究进展[J]. 航空制造技术, 2025, 68(6): 58-68. |
[6] |
杨丰,慕延宏,杜立华. TA32钛合金应力松弛行为及热成形回弹预测[J]. 航空制造技术, 2025, 68(5): 114-120,126. |
[7] |
卢立成,李军利,刘钢,安庆龙. 用于钛合金深腔加工的复合减振刀杆研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(5): 100-106. |
[8] |
梁忠伟,林子顺,唐荟,李天羿,张宇鹏,BALIGASIMA Patrick. TC11钛合金表面TiN颗粒强化层组织与性能分析[J]. 航空制造技术, 2025, 68(3): 41-49. |
[9] |
柴东升,王焕臣,刘振扬,肖贵坚. 机器人砂带磨削增材钛合金空心构件的材料去除行为及表面完整性研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(13): 49-55. |
[10] |
潘峰,王涛,贾东旭,马国佳,刘星,崔向中,张昊泽. 钛合金“基体效应”对WC掺杂类金刚石碳涂层力学和摩擦磨损性能的影响[J]. 航空制造技术, 2025, 68(13): 84-92. |
[11] |
田子航,孙博宇,金丹,乔红超,闵业钊. 激光冲击强化对TC11钛合金应力松弛特性的影响[J]. 航空制造技术, 2025, 68(13): 100-105. |
[12] |
潘妃,王宁,朱贤皓,武秋宇,张显程,陆体文,周留成,潘鑫磊. 激光冲击、喷丸及其复合强化对TC4钛合金高周疲劳性能的影响[J]. 航空制造技术, 2025, 68(10): 107-115. |
[13] |
蔡高参,胡宇恒,刘辉,汪小康,彭凯. 支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件温度变化和残余应力的影响[J]. 航空制造技术, 2025, 68(10): 50-57. |
[14] |
付鹏飞,唐振云,李立航,耿康,毛智勇,赵桐. 大厚度TC4合金熔池导流电子束焊接成形[J]. 航空制造技术, 2025, 68(1/2): 14-20. |
[15] |
彭振龙,张翔宇,王刚,徐广涛,赵明皞. 钛合金高速超声振动车削表面完整性及耐磨损性能试验研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(9): 30-36,50. |
|
|
|
|