机器学习在航空发动机钛合金研究中的应用进展

高性能航空发动机的不断发展对钛合金的综合性能提出更高要求,基于不同合金化元素作用机理的材料成分设计技术是实现钛合金改性的重要途径。对于日益复杂的航空发动机钛合金材料体系,不同元素的相互作用机理及精准设计难度极大。基于Mo当量和密度泛函等传统设计已不能满足未来需求,机器学习成为一种可行且高效的理论工具。本文在介绍钛合金机器学习基本原理和方法的基础上,综述通过机器学习实现航空发动机钛合金成分设计及工艺优化的最新研究成果,重点比较不同机器学习模型在预测力学性能及高温氧化性能上的特点及优势,最后对未来基于主动学习框架设计航空发动机钛合金成分的研究方法进行展望,指出Mo/Al当量设计与机器学习相结合、复杂多组元合金材料简化元素设计等是今后重要发展方向。

增材制造中高强铝合金的缺陷与力学性能研究进展

铝合金是一种重要的轻质金属结构材料,广泛应用于航空航天和交通运输等领域。行业的快速发展对铝合金零件的服役性能和制备过程都提出了更高的要求,传统减材制造已难以满足对铝合金零件高效敏捷、绿色环保的制备要求。增材制造作为一种新兴的快速成形技术,为铝合金零件的制备提供了一个崭新的思路。然而,由于增材制造的工艺特点和铝合金的本征性质,通过增材制造技术制备的中高强铝合金零件中易形成诸多缺陷,严重损害其力学性能,限制其实际生产应用。本文综述了增材制造中高强铝合金零件中的缺陷类型及其成因,并从优化工艺参数、合金成分和添加形核剂三个方面,重点讨论了目前消除增材制造中高强铝合金零件中缺陷,改善其力学性能的进展及发展趋势,并指出未来改善增材制造中高强铝合金微观组织和力学性能的努力方向应为综合调控工艺参数和合金成分,进一步探索增材制造铝合金的最佳热处理工艺,从而获得高强塑性增材制造铝合金。

5183铝合金小直径圆铸锭熔铸工艺研究

生产焊丝用的5183铝合金小规格铸锭铸造时容易产生拉裂缺陷,铸锭的冶金质量也难以保证。在合金成分优化、熔炼和净化技术、铸造工艺参数等方面进行了试验研究,对制得的铸锭进行表面质量、化学成分偏析、高倍组织、力学性能检查,结果表明,所确定的合金成分、熔炼铸造工艺技术和参数能够生产出合格的铸锭,为焊丝的生产提供优质的铸锭。

高强韧铸造Al-Si合金成分优化及其变形行为的原位观察

针对传统铸造工艺并考虑半固态压铸工艺需求,利用热力学相图计算优化铸造Al-Si-Mg-Fe-Mn合金的成分与热处理工艺,避免了片状β-AlFeSi相的生成,得到了组织和性能较为优良的合金。同时研究了Al-Si合金的原位拉伸变形行为,发现裂纹主要源自Si颗粒和金属间化合物的破裂,随着微裂纹连接扩展并沿着滑移带传播,最终导致试样断裂。