基于激光喷丸的板料成形试验研究

利用不同能量的Nd∶Glass激光对不同厚度的LY12CZ航空铝合金进行了激光喷丸成形。激光脉冲参数为波长1.06μm,脉冲为23ns,光斑直径为7mm。试样尺寸为100mm×25mm。激光喷丸沿宽度方向进行,相邻光斑的距离为4mm。试样的表面涂有黑漆,流动的水帘作为约束层。结果表明,试样经多条激光喷丸后,试样变成了单曲率的圆筒形,试件表面都存在有益的残余压应力,曲率半径随激光脉冲能量加大而减小,随板料厚度的减小而加大,随喷丸条带间距的加大而加大。

大直径弧形金属管道现场高精度制作安装

传统弧形管道加工制作存在弧形管道接头、支吊架数量过多、管道加工周期长、加工费用高等弊端,在总结传统施工工艺基础上,创新出一种三点煨弯法施工工艺,将直管段加工成需要的弧形管道,同弧度金属管道误差在±1mm,保证了管道加工的整体美观。

2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹规律

航空航天领域存在一批种类多、批量小的大曲率半径铝合金钣金件,其常温成形时回弹大、成形精度差。为此,提出通过热变形-淬火复合成形来实现大曲率半径钣金件的回弹控制。首先,以大曲率半径带状构件为研究对象,揭示热变形-淬火复合成形回弹规律,并结合仿真进行回弹机制分析;然后,采用仿真得到的最佳工艺参数,进行复杂口框件成形。结果表明:较高温度利于抑制回弹,当温度达到490℃时,试件完全贴模;而常温成形时,试件几乎恢复平板形状。高温下切向应力显著降低,弹性变形较小,且模内淬火大幅限制了热畸变,进一步抑制了回弹。抑制2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹的最优成形温度为490℃,在该温度下成功地成形了高精度口框件,证实了热变形-淬火复合成形可用于大曲率半径铝合金钣金件的精密成形。

金属板料激光冲击成形技术研究

本文首次提出利用激光冲击波进行金属板料成形的新技术——金属板料的激光冲击成形,分析了其成形机理和特点。利用脉冲能量为1030J、脉宽为20ns的高功率Nd:Glass激光器,对金属板料进行了激光冲击成形的实验研究,探讨了激光参数、约束边界条件等对板料成形的影响。结果表明:在单次激光冲击下,随激光能量的增加,板料成形量随之增大,顶部曲率半径减小;随约束孔径的增加,板料成形量和顶部曲率半径都随之增加;在成形区凸面顶部为残余压缩应力-301MPa～-28MPa,而在成形凹面顶部因板料厚度的不同而呈现为残余压缩应力或拉伸应力。通过选择不同的激光参数和约束条件可以获得所需的工件轮廓形状和表面残余应力性质,为大面积板料的无模激光冲击成形技术的研究提供了依据。