基于激光加工技术的飞机钛合金构件损伤快速修复新工艺

飞机钛合金构件损伤的快速修复是飞机修理工作中的难题,目前国内对此项工艺的研究甚少。本文研究了基于激光加工技术飞机钛合金构件损伤的快速修复新工艺,设计出了相应的激光修复系统,得出了修复工艺过程和主要工艺参数。应用该修复工艺可满足质量及使用要求。

航空钛合金构件涡流检测工作频率的选取

用涡流放置式探头检测航空钛合金构件时,可把工件看成半无限大平面,用电磁场理论推导出特征频率的计算公式,按最大灵敏度原则计算出钛合金材料的工作频率选择范围。通过试验,给出了BT-22钛合金构件表面裂纹的工作频率,这为其他航空钛合金构件及其他材料航空构件涡流检测工作频率的选取提供了参考。

大型钛合金构件等温局部加载过程晶粒尺寸演变规律

为研究大型钛合金构件等温局部加载过程中的微观组织演变规律,基于TA15钛合金内变量法微观组织模型,模拟分析了大型钛合金筋板构件等温局部加载过程的初生α相晶粒尺寸变化规律,并与变换局部加载顺序及整体加载两种方式进行了对比。结果表明:过渡区因受到加载区材料跨区转移的影响,两个加载步后的初生α相晶粒尺寸均有所减小,使得该区域的初生α相晶粒尺寸小于远离过渡区区域的晶粒尺寸;先后加载顺序的转变会改变材料的跨区转移量,以致模具分区两侧的晶粒尺寸产生差异;与整体加载方式相比,局部加载过渡区的晶粒尺寸较小;在三种加载方式下,远离过渡区晶粒尺寸的差异不大。

成飞接收新设备可焊接105mm大厚度钛合金构件

中航工业制造所设计制造的65m^3高压电子束焊机可完成最大达4m×2m范围内任何焊缝的焊接，是目前我国最大的高压电子束焊接设备。这项设备的研制成功填补了国内高压真空电子束焊接设备在飞机制造领域的应用空白。

钛合金热等静压粉末冶金研究态势--基于近20年论文数据的分析

钛合金热等静压粉末冶金作为一种典型的材料-工艺一体化技术,被认为是钛合金构件成形最有效的方法之一,备受国内外学者的关注,相关研究推进越来越深入。本文通过对Web of Science核心集数据库收录论文数据进行专业的搜集、整理和分析,揭示出钛合金热等静压粉末冶金近20年客观发展轨迹,呈现出钛合金热等静压粉末冶金研究的整体态势。

大型钛合金构件及其制造工艺在先进飞机上的应用

介绍了大型钛合金构件及制造工艺在先进飞机上应用的近况，并介绍了国外大型钛合金构件制造的有关工艺设备。

中航天地激光钛合金构件3D打印技术将产业化

北京航空航天大学王华明教授在2013年12月3日举行的“3D打印技术与未来”高峰论坛上表示，其团队研发的“钛合金构件激光增材制造技术”将交由中航天地激光科技有限公司进行产业化运作，中航天地激光一期相关厂房已经建设完成。其上市公司中航重机直接持有中航天地激光20％股权。

钛合金复杂构件等温锻宏微观成形规律与调控研究进展

钛合金复杂构件在航空、航天等高端装备领域具有广泛应用,等温锻是实现这类构件成形成性一体化制造的有效手段。然而,钛合金复杂构件等温锻成形是多模具约束、多参数影响下的复杂过程,再加上构件的结构复杂性与钛合金材料的组织敏感性,成形中工件将经历复杂的温度历史和强烈的不均匀变形,可能导致充不满、流线紊乱和折叠等宏观缺陷以及相转变、动态再结晶和球化等复杂的微观组织演化,进而影响构件服役性能,制约了高性能精确成形制造的实现。为此,国内外学者针对钛合金复杂构件等温锻宏微观成形规律与调控开展了大量研究。从钛合金等温锻成形材料流动、宏观缺陷和组织性能演变规律等方面综述了相关研究进展,并总结了本领域研究仍面临的难题与挑战。

GE推出大规格钛合金构件3D打印机

通用电气(GE)增材制造业务部门GE Additive在Formnext 2019展会上,推出了两款金属3D打印机Arcam EBM Spectra L和Concept Laser M2-5,以及一个新的自动粉末回收模块。此外,公司还首次推出了用来打印纯铜和高合金工具钢的支撑材料D-material,以及一套EBM 3D打印性能分析套件(AEBMBPA)。Spectra L是Arcam电子束熔化(EBM) Spectra系列的最新款3D打印机.

钛合金粉末热等静压近净成形成本分析

采用粉末冶金热等静压近净成形(NNS-PM-HIP)技术制备了几种典型的钛合金结构件,利用技术成本模型分析了NNS-PM-HIP工艺制备钛合金构件的经济性,并与其他成形工艺进行了对比。结果表明:随着工件尺寸的加大、复杂程度的提高,包套/模具的制作以及热等静压成为影响采用NNS-PM-HIP技术制备钛合金构件成本的主要因素。有限元模拟仿真的介入和工件的批量化生产使得NNS-PM-HIP工艺的成本显著降低。与锻造等工艺相比,工件越复杂、尺寸越大,以及原材料成本占总成本比例越低,NNS-PM-HIP工艺成形钛合金构件的优势越发突出。

航空钛合金切削过程有限元数值模拟分析

切削加工过程模拟的实质是采用有限元方法求解非线性问题的过程。建立了钛合金构件切削有限元模型,其切屑分离准则是以材料损伤理论为基础确立的;利用已有的研究成果,构建了求解切削温度场和切削力的有限元模型;利用有限元软件ABAQUS/Explicit进行模型建立、材料输入、部件装配、局部细分网格、运动仿真等;通过对钛合金切削过程的仿真计算得到切削温度、切削力等的一般规律。结果表明:模拟结果与实际生产结果相符合。

激光快速成形TA15钛合金切削加工性能研究

与整体锻造等钛合金传统制造技术相比,钛合金构件激光快速成形技术具有组织细小均匀、综合力学性能优异,无需锻造加工及锻造模具,材料利用率高、机械加工余量小、数控加工时间短、柔性高效等突出优点。通过近10年的攻关,我国已率先实现激光快速成形大型钛合金主承力构件的装机应用。

基于声发射技术的钛合金静载试验裂纹监测

为了对钛合金构件进行实时损伤监测,对某型号钛合金进气机匣进行静载实验,通过声发射设备获取加载过程中材料释放的声发射信号,提取振铃计数、幅值和绝对能量等特征参数,采用经历图分析方法探究钛合金在静载试验下的损伤状况,将静载损伤的不同阶段与声发射参数相关联,表明声发射技术可以动态监测钛合金构件的损伤状况。

基于RSM-GA与BP-PSO的钛合金筋板特征构件筋槽充填优化

以TA15钛合金筋板特征构件为研究对象,首先,采用图像感知的实时监测方法,通过对图像进行捕捉获得任意时刻下的筋槽充填状态,并结合有限元模拟研究了筋槽中的材料流动及充填规律;其次,基于RSM-GA构建了双响应面回归模型,以此优化设计坯料尺寸参数,并利用GA优化算法开展智能决策;同时,建立不同坯料对筋槽充填的BP神经网络智能预测模型,配合PSO算法的智能决策进行稳健优化求解;随后,通过对比两个模型的优化解,得出RSM-GA模型精度较高且优化解的充填效果更好;最后,利用图像感知进行RSM-GA优化结果的物理实验模拟验证,证实了该研究在获得最佳筋槽充填的同时,可弱化坯料优化设计中不确定性因素波动的影响。

新技术与成果

钛合金熔模精铸粘结剂哈尔滨工业大学李邦盛教授研制成功可热水脱蜡的钛合金熔模精密铸造粘结剂最近通过鉴定。钛合金在航空、航天、船舶、兵器等国防和民用工业部门有着极为广阔的应用前景。

钒钛专利

专利名称：一种钛合金表面氧化皮激光清洗方法 专利申请号：201710443039．4 专利公开号：CN107338449A 申请日：2017—06—13公开日：2017—11—10 申请人：南昌航空大学 本发明公开一种钛合金表面氧化皮激光清洗方法。钛合金表面容易生成氧化层，氧化层与基体间结合紧密，化学方法难以达到腐蚀均匀的目的。同时钛合金构件会存在一定的几何形状和空间尺寸，机械打磨难以去除钛合金表面氧化皮进而造成材料浪费。