对航空工业机械加工的技术改造分析

制造业是国家发展的重要基础,其决定着工业生产发展的水平,而制造业的加工技术是否足够先进,对制造业的发展以及整个国家经济的发展有直接的影响。航空工业作为高精尖行业,对设备的运行性能有着非常高的要求,为了能够达到机械设备相应的精度,对机械加工提出了较为严格的要求,而为了满足相关航空产品使用的要求,机械产品必须具备非常高的加工精度,但目前我国的部分航空产品的加工可能还达不到实际的要求,从而对航空工业的发展产生较大影响。针对这种情况,本文对航空工业机械加工技术目前的现状以及存在的问题进行了相应的分析,在此基础上有针对性的明确了具体的技术改进方案,对航空工业机械加工的进一步发展有较大的促进作用。

海洋环境航空热交换器的腐蚀防护与控制

概述了海洋环境下航空热交换器主要的腐蚀类型以及目前常用的腐蚀防控技术,并对航空热交换器今后的腐蚀防控研究和发展提出建设性意见。

航空列管换热器失稳问题研究

针对列管式换热器的导流管工作失效问题,根据GB151和JB4732标准的相关规定和计算方法,结合有限元软件对端板-导流管-折流板典型结构的仿真结果,形成了一套适用于管程式换热器的计算方法。研究表明,通过该方法计算得到的结果与试验结果基本一致,两者误差<5%,可见利用该方法能有效进行列管结构的稳定性分析,为产品的研制生产提供保障。

调控聚氨酯发泡材料中的热分布控制高温体积收缩和泡孔结构

为解决在烤漆等高温环境下,车内发泡材料因体积收缩(空隙)而导致的阻隔、缓震作用失效及行驶风噪等问题,以高导热铜粉为改性填料、软质和硬质聚氨酯发泡材料为基体,制备并研究了不同的聚氨酯/铜粉复合材料。结果发现:铜粉含量不仅能有效控制发泡材料在高温下体积收缩现象,且泡孔尺寸和发泡密度也能得到提高;当铜粉含量达到4 wt.%时,软质和硬质聚氨酯发泡材料的体积收缩率分别降低为6.56%和1.77%,发泡密度分别达到0.106 g/cm^(3)和0.171 g/cm^(3),发泡材料的吸水率降低50%左右。因此,添加铜粉后的聚氨酯发泡材料具有防潮和低体积收缩特性。

小空腔内EVA发泡胶带的黏结性能和发泡行为研究

采用4,4-氧代双苯磺酰肼(OBSH)作为发泡剂、以过氧化苯甲酰(BPO)作为交联剂、C9树脂作为增黏剂制备了乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)发泡胶带,研究组分对2D发泡胶带使用性能的影响和机理。结果表明,在合适的EVA/BPO/OBSH/C9(100/3/3/40)条件下,发泡胶带能够在170℃和205℃下发泡。发泡胶带具有良好的使用性能,膨胀率超过2倍,不发生挂流,表面平整。同时,发泡胶带的拉伸强度高于5 MPa,断裂伸长率超过240%,吸水率低于5%。

TiVNbTa/Inconel 600扩散焊接头的组织与性能

鉴于TiVNbTa难熔高熵合金优异的耐蚀性和高温强度,针对其与高温合金复合使用的潜在应用前景,研究TiVNbTa和Inconel 600的扩散焊接性能。在850~1150℃条件下对二者进行了扩散焊研究,对850~1000℃下所得接头的微观组织进行了观察,对所有温度下所得接头的剪切强度进行了检测。研究结果表明,除850℃下所得接头只含一层富Ni界面层外,其余接头均具有“Inconel 600/镍基扩散层/富Cr层/富Ti层/富Ni层/TiVNbTaNi(Fe,Cr)扩散层/TiVNbTa RHEA”多层界面结构,其中富Ni层为具有菱方晶体结构的Ni_(2)Ti型金属间化合物,富Cr层为具有密排六方晶体结构的Cr2X型Laves金属间化合物。950℃下所得接头具有最高剪切强度,其值为357 MPa,断裂主要发生在接头中具有Ni_(2)Ti型晶体结构的金属间化合物层,裂纹扩展穿过多层界面。接头界面形成机理分析结果表明,扩散焊过程中,Ti,V,Nb,Ta元素由RHEA侧向Inconel 600合金侧扩散,Ni,Fe,Cr元素由Inconel 600合金侧向难熔高熵合金侧扩散。其中,Ti和Ni元素扩散剧烈;Cr和Ni元素在界面化学反应的驱动下发生偏聚;Nb和Ta元素的扩散因Ni_(2)Ti型界面层的形成而受阻,从而出现分层。

整体叶轮系零件制造精度关键技术研究综述

针对复杂曲面整体叶轮系零件的结构特点,介绍了其在制造过程中的难度所在,简述了复杂曲面整体叶轮系零件制造技术的发展。在查阅大量文献的基础之上结合整体叶轮系零件精密制造技术的生产实际,综述了刀轴控制、变形控制、刀具技术及冷却润滑等关键技术的研究现状,对提高复杂曲面整体叶轮系零件制造精度技术的研究具有一定指导意义。

板翅式铝合金散热器真空钎焊技术的发展

综述了板翅式铝合金散热器真空钎焊的原理、预处理工艺、装配状况、真空钎焊工艺等。结合生产实际和试验情况,着重探讨了目前板翅式铝合金散热器真空钎焊成功率低的原因及解决方法。

基于NX的径流式叶轮工序集中五轴制造工艺研究

基于先进制造技术及软件平台,针对某内置典型复杂曲面径流式叶轮的结构特点,改进了传统工艺制造流程,基于NX的通用编程策略进行叶轮程序编制,应用先进的五轴高速加工中心完成小直径多级叶片叶轮的一次性加工,整体叶轮加工效率提高38.4%,实现该系列径流式整体叶轮零件的工艺提升,制造质量可控性增强,满足技术文件要求,良好地还原设计理念,对类似结构复杂曲面零件的制造有一定指导意义。

钎焊保温时间对铝合金散热器真空钎焊焊缝组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪研究了不同钎焊保温时间对LT-3铝合金及铝合金散热器焊缝组织和性能的影响规律。结果显示,当钎焊温度为605℃,保温时间为35 min～70 min时,随着保温时间的延长,Si偏聚越来越少,散热器的爆破强度随着Si偏聚的减少而明显提高。当保温时间为70 min时,爆破强度为16 MPa。

油气散热器传热特性的分析研究

运用fluent软件对油气散热器管内流动的传热特性和阻力特性进行了数值模拟,得出了管内努赛尔数Nu和阻力与雷诺数Re的关系曲线,然后进一步对管内外的流动与换热进行试验研究,并根据试验数据将管内外的换热系数分离出来,得到了管外换热的关系准则式。将管内的传热和阻力特性的数值模拟和试验研究结果进行对比分析表明,两者具有很好的一致性。

铝合金板翅式散热器钎焊结构疲劳失效分析及改进

通过对铝合金板翅式散热器封条钎焊缝疲劳失效位置的分析以及采用仿真模拟对钎焊缝结构强度进行分析,找出了散热器钎焊结构疲劳失效的原因,通过改进真空钎焊工艺参数以及优化散热器封条钎焊缝结构,进行产品验证,最后得到合适的真空钎焊工艺参数和理想的封条钎焊结构。从而提高和改善了铝合金板翅式散热器钎焊结构的疲劳强度,满足了客户的使用要求。

铝合金板翅式散热器真空钎焊工艺参数研究

采用真空钎焊方法钎焊铝合金板翅式散热器,通过对比钎缝处成分和组织,深入分析了铝合金板翅式散热器虚焊的原因。采用了数学上的统计试验方法以及专用的Minitab统计数据分析软件进行钎焊工艺试验,获得了优异的真空钎焊工艺参数和高质量钎缝,大幅度提高了铝合金板翅式散热器真空钎焊工艺的稳定性。

Cr_3C_2对Fe基合金激光熔覆层组织与性能的影响

为了研究Fe基、Cr_3C_2/Fe复合涂层的显微组织、抗高温氧化性能,以及Cr_3C_2/Fe复合涂层相结构演化规律,采用5kW CO_2激光器在与Fe基合金成分相近的Q235钢表面熔覆Fe基合金涂层及Cr_3C_2/Fe基合金复合涂层的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了相关试验数据。结果表明,Fe基合金涂层主要组成相为α-Fe,Cr_(23)C_6以及体心立方的α-Fe固溶体等;熔覆层主要以亚共晶方式结晶,在初生固溶体间存在层片状的共晶组织。Cr_3C_2/Fe基合金复合涂层组成为γ-Fe,α-Fe,Cr_(23)C_6,Cr_3C_2以及Cr_7C_3等。Fe基合金涂层由发达的α-Fe枝晶和其间共晶组织组成,Cr_2C_2/Fe基合金涂层典型组织为等轴晶以及细小的共晶组织;Cr_3C_2对熔覆层的组织有显著的改善作用,使其组织细化,促使组织由树枝晶向等轴晶转化;Cr_3C_2的加入可显著提高Fe基合金涂层的显微硬度、高温抗氧化性等物理性能。这一结果对以后相关的Fe基合金激光熔覆以及激光表面改性研究有一定的帮助。

基于非均匀余量的整体叶轮加工工艺优化策略

针对超薄结构叶片整体叶轮在制造过程中叶片产生较大的变形和切削振动,使用非均匀余量加工工艺方案,减小叶片变形提高加工质量。分析了集中载荷对薄壁结构和加厚结构变形的影响,对生产中的叶轮叶片进行非均匀余量加工工艺设计,依据优化后的工艺对叶轮进行刀具轨迹规划并进行加工试验,结果显示该工艺优化策略能有效减小超薄叶片的铣削振动和铣削变形,最大误差优化率为54.47%,平均误差优化率为52.57%,对类似高度与平均厚度比值较大且叶片扭转曲率较大的复杂零件的实际加工有一定的指导意义。

Ti对Co基合金激光熔覆层组织与性能的影响

为了研究Ti对Co基合金涂层组织及性能的影响,采用5kWCO2激光器在低碳钢表面熔覆Co基合金涂层及Ti/Co基合金复合涂层,对比研究2种涂层的组织、显微硬度以及滑动磨损性能。结果表明,Co基合金涂层主要组成相为γ-Co,ε-Co,Cr23C6等;Ti/Co基合金复合涂层组成相为γ-Co,ε-Co,Cr23C6,TiC等。Co基合金涂层由发达的γ-Co枝晶和其间共晶组织所组成,Ti/Co基合金涂层典型组织为等轴固溶体以及细小的共晶组织;研究发现原位生成的TiC对熔覆层的组织有显著的改善作用,促使其由树枝晶向等轴晶转化,从而细化组织。

减小轴流式整体叶轮铣削颤振的工艺优化研究

针对复杂曲面整体叶轮零件在制造过程中产生较大切削颤振导致制造缺陷,对实际生产中的叶轮进行了非均匀余量工艺优化设计,应用Workbench对工艺优化前后的叶轮叶片进行了振动模态分析和谐响应分析,进行了工艺优化前后的对比切削试验,并对零件进行了曲面轮廓度三维检测,检测结果显示叶片吸力面精度平均优化率为63.8%,压力面精度平均优化率为48.8%,证明该工艺优化策略的实用性和有效性,对具有类似结构叶轮零件的加工制造具有一定的指导意义。

基于NUMECA不同湍流模型下小型高速轴流风机的性能计算研究

基于NUMECA软件不同的湍流方程,对小型高速轴流风机的设计工况下空气动力性能进行了数值计算,通过代数方程、一方程、两方程、四方程湍流模型计算,获得了该风机性能预测结果。将数值计算结果与试验值进行了对比,得出了不同湍流模型下性能预测结果的准确性。