基于人工神经网络的航空铝合金激光切割工艺研究

为了推动铝合金激光切割工艺在航空领域的应用,进而对航空铝合金激光切割工艺进行研究。采用正交试验获取了工艺参数与质量特性的数据样本;再利用Python语言建立一个包含双隐藏层的人工神经网络模型对样本进行学习,通过该模型探究了工艺参数同质量特性之间的影响关联并进行预测分析。结果表明,得到的各质量特性预测的平均误差都能控制在10%以内。通过该模型优化获得试验件的尺寸偏差、粗糙度和热影响区宽度的实际测量值和预测值误差分别为8.5%、6.4%和8.2%。

机身壁板LBW结构DFR值试验测定及理论计算

飞机机身壁板是疲劳的关键位置,空客公司首先在飞机机身壁板采用激光焊接(LBW)结构代替传统铆接结构.为评价该激光焊接结构的疲劳性能,结合试验测定和统计学理论计算两种方法,对两组新型铝锂合金2060-T3激光焊接焊后热处理(PWHT,即焊后固溶+时效热处理和焊后时效热处理)结构进行疲劳试验、断口分析及细节疲劳额定强度(DFR值)分析,分别计算了试验测定DFR值和理论DFR值.分析结果表明,试验测定焊后固溶+时效热处理激光焊接结构的DFR值为118.0 MPa,焊后时效热处理的DFR值为113. 7 MPa,理论DFR值分别为115. 8 MPa (误差为1. 86%)和112. 2 MPa (误差为1.32%);两组结构均在焊趾处产生裂纹源,裂纹沿板材厚度方向进行扩展,裂纹扩展区均表现为脆性解理河流花样,不同的是前者瞬断区为微孔聚集型断裂,断口存在大量微小韧窝,后者瞬断区为沿晶断裂,断口存在大量晶粒;采用统计学理论计算,可以较好地还原威布尔分布的形状参数,验证了统计学理论分析方法的工程适用性,为机身壁板LBW结构的DFR值测定提供了参考依据.

导能筋形状对超声波焊接CF/PEEK接头组织和力学性能的影响

通过超声波焊接方法实现碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)试件的连接,重点研究了导能筋形状对接头组织和力学性能的影响.结果表明,当使用矩形和三角形导能筋时,由于导能筋的粘弹性变形大,界面的升温速率快,且界面温度高,接头的热影响区(HAZ)较大,在热影响区由于碳纤维和树脂界面有较大的热应力,容易产生裂纹等缺陷,液态树脂流动方式很容易造成气孔缺陷,接头的力学性能较差.使用平面导能筋,当超声作用时间为0.9s时,界面形成了良好的连接,液态树脂流动方式优于三角形和矩形导能筋,接头中不会出现气孔缺陷,接头的抗剪强度可以达到28MPa.

航空领域热塑性纤维复合材料焊接技术发展研究

掌握热塑性复合材料的制造及焊接连接技术,将显著提升自主研发能力,增强型号飞机的技术竞争力。因此,发展FRTP的焊接技术成为现阶段先进飞机制造技术研究的迫切需求,也将是未来一项长期的任务。

喷丸处理对铝锂合金激光焊接结构性能的影响

为解决铝锂合金焊后性能弱化问题,推进双激光束双侧同步焊接工艺在国产民用飞机壁板制造中的应用,研究了焊后喷丸、固溶时效热处理+喷丸处理两种共3组焊后强化工艺,通过静力拉伸、疲劳及表面应力状态测试分析,评估强化效果,探讨强化机制。结果显示:纯喷丸强化可显著提高疲劳性能,其中0.20mmN喷丸后细节额定疲劳强度截止值DFRcutoff较焊态提高27.8%,但静力拉伸性能与焊态相差不大;0.36mmN喷丸后DFRcutoff提高了118.5%,但抗拉性能明显下降;热处理+喷丸的组合强化工艺对静力拉伸及疲劳性能均有明显提升,抗拉强度较焊态提高32%,DFRcutoff较焊态提高21.9%,综合性能较好。

基于MOPA标识系统的高质量激光直接标识铝合金的工艺研究

激光直接零部件标识(Laser Direct Part Marking)技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA(MOPA,主控振荡器的功率放大器)激光标识设备,按照ISO/IEC TR 29158条码技术标准,开展激光加工参数(如激光峰值功率、激光单脉冲能量、激光功率、填充间隔、扫描速度等)对激光直接标识(Direct Marking,DM)码质量(如条码等级、对比度、打印伸缩等)影响的研究。通过优化激光加工参数,实现了在AL2024材料表面标识高质量DM码的激光标识工艺。

激光冲击强化技术研究与应用现状

激光冲击强化是一种利用激光束对金属材料表面改性的表面强化技术,能够改善材料表层微观组织,产生加工硬化和一定深度的残余压应力,有效提高材料疲劳性能、延长材料服役寿命。介绍了激光冲击强化的技术原理,综述了激光冲击强化技术的工艺参数、数值模拟和主要应用研究,并就该技术后续研究与发展进行了展望。

铝锂合金焊接结构裂纹扩展特性研究

采用激光焊接工艺制造了铝锂合金机身壁板焊接结构件,对试验件开展了裂纹扩展试验,并对激光焊接接头组织和疲劳断口形貌进行了分析,同时研究了凸台特征和不同焊接速度对焊接结构件裂纹扩展特性的影响。研究结果表明:凸台结构对焊接结构件的裂纹扩展寿命影响明显,随着凸台宽度尺寸的增加,裂纹扩展寿命增大,焊接结构件的抗裂纹扩展能力提高;焊接结构件的裂纹扩展寿命随焊接速度的增大先增后减,在一定焊接条件下,焊接速度为0.10 m/s时,焊接结构件的抗裂纹扩展能力最高。

从机械化到智能化的跨越——中国商飞航空制造技术的赶超之路

智能制造是＂中国制造2025＂国家战略的主攻方向,是信息技术、智能技术与工业装备的深度融合与集成。在飞机制造领域,随着机器人运动精度提升、与人交互协作更智慧、柔性协作更灵活,越来越多的机器人被应用到零件制造、装配和物流的各个环节。