航空难加工材料超声振动辅助切削技术现状及发展趋势

综述了钛合金、镍基高温合金及碳纤维增强复合材料等典型航空难加工材料超声振动辅助加工现状,在刀具上施加一维或二维超声振动可以提高航空难加工材料的切削加工性,具体表现为切削力降低、表面粗糙度改善、刀具磨损降低等。试验发现二维超声振动在切削航空难加工材料时效果更加显著。试验表明,未来开展超声振动加工与其它方式的复合加工将是进一步提高航空难加工材料切削加工性的有效手段。

航空复合材料智能制造新模式的探索与实践

以航空复合材料数字化工厂的建设为研究对象,深入剖析复合材料专业在智能化转型过程中的解决难点。航空复合材料制造是典型的离散型制造模式,涉及特种工艺多,冷热工艺混合,工序流程复杂,很难通过单一的流程来驱动数字化、智能化体系的构建。详细阐述了航空复合材料数字化工厂建设过程中的工序自动化作业、物联网终端建设、设备设施集成管控、自动化仓储、物流管控、制造过程无纸化等方面建设内容。工厂智能化制造在全要素、大专业、体系化管理方面有很大的创新,实现了一个比较完整的工厂智能制造模式,而非单一局部的数字化、智能化,形成了一个航空复合材料智能制造模式的较好示范,提升了航空复合材料制造效率、质量,降低了制造成本。

航空制造企业工艺设计与管理平台研究与应用

针对型号研制及交付对工艺设计提出的高效率、高质量和快速响应的要求,结合企业数字化转型的发展趋势,开展了面向航空制造企业的数字化工艺设计与管理平台构建技术的研究,论述了平台架构、业务模式和关键技术。提出构建以产品模型与制造构型信息作为数据主线,以型号研制工艺业务过程作为业务主线,以工艺工作任务管理为抓手的面向工艺全过程的集成化、一体化、基于模型、可扩展的数字化工艺设计与管理平台,实现数字化技术赋能工艺业务能力提升。

某教练机航空铝合金锻件产生折叠原因分析

针对某型教练机铝合金法兰盘锻件折叠问题,通过理化分析、强度分析、鉴别缺陷类型的分析,着重论述了锻件折叠产生的原因,解决方法。通过锻件原材料、模具设计、工艺设计的分析研究,确定了预防措施和解决方案。对预防折叠的产生起到了积极作用。

航空制造企业工艺仿真数据管理研究与应用

文章结合航空企业实际的各种工艺种类、仿真类型、数据应用和系统集成进行应用分析,研究工艺仿真数据的统一思路和实现方法。针对航空制造行业工艺仿真业务开展中存在的缺少仿真规范、仿真流程不明确、仿真数据离散管理等问题,提出明确仿真流程,制定仿真应用规范,统一管理仿真数据,将工艺仿真固化到工艺设计工作流程中,研究了仿真数据的分类和管理模式,提出了基于BOM的仿真数据管理方法,构建了工艺仿真数据管理系统,统一了管理仿真工作流程和仿真数据。

超弹性材料缓冲均匀性的有限元仿真与优化

为了保证柔性加载时脆性结构件表面受力均匀,借助有限元方法对起缓冲作用的超弹性材料的受载进行仿真,分析并优化了弹性材料和脆性结构件接触应力的均匀程度。根据超弹性缓冲垫受压时的特性,建立了能够反映接触应力均匀性的评估模型;通过对缓冲基本模型仿真结果的分析,提出了建立减小摩擦因数、改变缓冲垫结构这两种优化模型;针对有限元仿真结果,进行了超弹性缓冲垫加载脆性结构件的试验,对有限元模型的有效性进行了验证。结果表明:所建立的有限元模型能够较准确地描述机器人加载脆性结构件的实际情况;两种优化模型均可有效提高脆性件表面受力的均匀性;中心打Φ20mm孔的优化模型对脆性结构件的等效覆盖率为77.44%,相比基本模型,提升了15%的均匀性能。本研究结果为后续超弹性缓冲垫的设计与优化提供了理论依据。

影响流量管流量系数的因素分析

对某航空发动机整机试验装置的流量管三维流场进行数值模拟,通过布置虚拟测点,建立流量管虚拟试验校准和测量的仿真方法,研究流量管流量系数获取方法、校准试验测试布局,分析来流雷诺数、壁面粗糙度、流量管圆度对流量系数的影响。结果表明,附面层位移厚度法和校准试验法获取的流量系数接近。在同一流向布置测量截面,流量系数随流量管内雷诺数的减小而减小,随流量管壁面粗糙度的增大而减小;低雷诺数工况下,流量系数对粗糙度变化不敏感。对于低雷诺数工况或者在流量管壁面粗糙度较大时,应采用附面层位移厚度法或校准试验法获取流量系数。流量系数对流量管圆度的变化不敏感,建议采用校准试验方法获得有变形的流量管的流量系数。尽量采用校准试验法获取流量管宽雷诺数范围的流量系数,采用实际测量工况下的雷诺数对应的流量系数,修正流量管测量数据,才可保证流量管测量精度。

时效温度对TB15钛合金微观组织和力学性能影响

采用扫描电镜、电子背散射衍射仪、X射线衍射仪和万能材料试验机等研究了不同时效温度对固溶态的TB15钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:合金在单相区固溶后,组织主要由等轴β晶粒组成,在较低温度时效后,基体析出了针状α相和等温ω相,在β晶界附近出现无析出区(PFZ),随着时效温度的升高,PFZ和ω相消失,α相由针状向片状形貌转变,在晶界附近出现了晶界魏氏体α相(α_(WGB))。随时效温度的增加,合金硬度降低,抗拉强度先升高后下降,伸长率则相反。在500℃时效后合金抗拉强度达到峰值1431.73 MPa,但伸长率仅为3.82%;在530℃时效时合金获得较好的综合力学性能,此时的抗拉强度为1155 MPa,伸长率为7.21%。

2060铝锂合金化学铣切工艺优化及表面质量改善

针对铝锂合金化铣过程中含锂相的溶解过快导致表面粗糙度高的问题,借助三维显微镜、动电位极化测试等手段研究了Na_(2)CO_(3)及苯环类添加剂RA-8对2060铝锂合金化铣速度、表面粗糙度及溶解行为的影响,优化了化铣配方。结果表明:单一Na_(2)CO_(3)即可抑制含锂相的溶解,其与RA-8的协同作用可进一步改善表面质量,且对化铣速度的影响较小;针对2060铝锂合金,较优的化铣参数为:NaOH 160 g/L,Na_(2)S 30 g/L,三乙醇胺(TEA) 50 g/L,Na_(2)CO_(3)0.5 mol/L,RA-8 0.4 g/L,Al^(3+)0~70 g/L,温度为90℃。在此条件下化铣试样表面粗糙度(R_(a))为0.95~1.21μm,腐蚀速度为20~50μm/min。

沉积速率对GWZ932镁合金电弧增材制造组织和性能的影响

冷金属过渡电弧增材制造(WAAM)是一种新型的快速成形技术,可以用于制造具有复杂形状的高性能结构件。采用冷金属过渡电弧增材制造工艺在不同的沉积速率下制备了GWZ932镁稀土合金单道多层薄壁构件,并研究了沉积速率对试样的成形质量、微观组织和力学性能的影响。结果表明,在其他成形参数一定时,随着沉积速率从4.5mm/s增加到7.5mm/s,沉积层的熔宽和层高均减小。沉积速率增加,晶粒尺寸减小,这是成形过程中热输入量降低,熔池凝固速度加快导致。构件的力学性能随着沉积速率先增加后降低,在6mm/s沉积速率下合金表现出最佳力学性能,屈服强度、抗拉强度、延伸率分别为161MPa、236MPa和4.5%,力学性能表现出各向同性,断口表现出明显的脆性断裂特征。

电弧增材制造TC4微观组织调控及力学性能研究

目的 研究固溶时效处理对电弧增材制造TC4钛合金微观组织和力学性能的影响规律。方法 设置了1组时效处理(AT,600℃/2 h/空冷)和2组固溶+时效处理(SA1,800℃/1 h/炉冷+600℃/2 h/空冷;SA2,870℃/1 h/炉冷+600℃/2 h/空冷)策略,对电弧增材制造TC4钛合金进行了热处理试验。通过扫描电镜(SEM)进行微观组织形貌和断口形貌观察,通过拉伸试验机进行室温力学性能测试。结果 沉积态试样的微观组织均匀性较差,主要由马氏体α’相、网篮组织、不连续的晶界α相(α Grain Boundary,αGB)和集束组织构成。AT并未完全消除马氏体α’相,但提高了其延展性。经固溶+时效处理后,马氏体α’相消失,晶粒内部主要由网篮组织和αGB组成。平均抗拉强度由沉积态的999.67 MPa降低到SA2的936.46 MPa,而平均延伸率从6.23%提高到12.48%,且SA2样品显示出更低的力学性能各向异性。其中沉积态试样抗拉强度、屈服强度和延伸率的各向异性值(IPA)分别为4.82、0.96和28.7。SA2试样抗拉强度、屈服强度和延伸率的IPA分别为0.3、0.42和5.56。结论 固溶时效处理有助于提高电弧增材制造TC4钛合金微观组织均匀性,并显著降低力学性能的各向异性。

电弧增材制造TC4微观组织调控及力学性能研究

目的研究固溶时效处理对电弧增材制造TC4钛合金微观组织和力学性能的影响规律,为降低增材制造TC4构件力学性能各向异性提供参考。方法设置了1组时效处理(AT,600℃/2 h/空冷)和2组固溶+时效处理(SA1,800℃/1h/炉冷+600℃/2h/空冷;SA2,870℃/1h/炉冷+600℃/2h/空冷)试验对电弧增材制造TC4钛合金进行了热处理。然后通过扫描电镜(SEM)进行微观组织形貌和断口形貌观察,以及通过拉伸试验机进行室温力学性能测试。结果沉积态试样的微观组织均匀性较差,主要由马氏体α'相、网篮组织、不连续的晶界α相(αGrain Boundary,αGB)和集束组织构成。AT并未消除马氏体α'相,但延展性获得改善。固溶+时效处理后,马氏体α'相消失,晶粒内部主要由网篮组织和αGB组成。平均抗拉强度由沉积态的999.67 MPa降低到SA2的936.46 MPa,而平均延伸率从6.23%提高到12.48%,且SA2样品显示出更低的力学性能各向异性,其中沉积态试样的力学性能各向异性值(IPA)分别为4.82(UTS)、0.96(YS)、28.7(EL)。SA2样品的各向异性值(IPA)分别为0.3(UTS)、0.42(YS)、5.56(EL)。结论固溶时效处理有助于改善电弧增材制造TC4钛合金微观组织均匀性,并显著降低力学性能的各向异性。

无氰碱性镀锌工艺性能的研究

本次使用的无氰碱性镀锌溶液的分散能力和深镀能力良好。电流密度为1.70~2.00 A/dm2,镀液温度在21~22℃时,锌层的沉积速率约为20μm/h,镀液中锌离子的浓度对沉积速率影响较大。锌层外观为均匀细致的银灰色或银白色,钝化后带有绿色、黄色和紫色的彩虹色。锌层结合力、耐蚀性、氢脆性均符合HB5035—1992的要求。在锌层上制备氧化磷化膜,膜层外观和耐蚀性符合工艺的要求。以霍尔槽试验、锌层外观、沉积速率变化等为依据调整镀液中锌离子的浓度,可通过增大锌板阳极的面积或补加浓缩液来补充镀液中的锌离子。小零件的试镀效果良好,满足交付标准。

环保无氰镀镉工艺可行性研究

无氰镀镉溶液的分散能力和深镀能力优异,当电流密度为1.16~1.37 A/dm^(2),镀液温度在22~35℃时,镉层的沉积速率约为10.00~16.23μm/h。镉层外观初期为带金属光泽的瓦灰色,当镀液通电量逐渐增加时,镉层外观逐渐变成银灰色、银白色,钝化后为彩虹色。镉层结合力、耐蚀性、氢脆性均符合HB5036—1992的要求。通过霍尔槽试验、经验数据、镉层外观等作为依据补加主盐、导电盐、添加剂,可以保证镉层的外观和沉积速率。在镉层上制备氧化磷化膜,膜层外观和耐蚀性符合工艺要求。小零件的试镀效果良好,满足交付标准。

高温钛合金支架制件热成形工艺研究

高温钛合金因其卓越的机械性能和耐高温特性,在航空、航天和高性能汽车工业中展示出广泛的应用潜力。尽管如此,高温钛合金在加工与成形过程中仍面临许多挑战,难以在保持材料性能的同时,实现精确成形。对此,须详细探究高温钛合金的重要性及其在各个领域中的应用,并分析高温钛合金支架制件的热成形工艺,探讨在热成形过程中对质量检测和控制的关键点,提供相关的参考信息。

钛合金A-TIG焊工艺技术研究

国内外对钛合金活性焊主要停留在单组分活性剂的工艺研究上,对其活性剂配方下的焊接工艺探索较少,特别是对于8mm厚TC4钛合金的活性焊接工艺少有研究。该研究针对航空飞行器用材TC4钛合金,采用自研活性剂配方及正交设计法,分别从焊接电流、电弧长度、焊接速度及氩气流量四个方面的工艺参数,进行A-TIG焊工艺研究,并通过自制活性剂涂敷装置,进一步探索活性剂涂敷量对焊缝成形的影响规律。结果显示:正交设计法下,最佳焊接工艺参数为,焊接电流170A~220A,焊接速度100~130mm·min^(-1),电弧弧长1mm及氩气流量14~22L·min^(-1),且焊缝气孔、拉伸性能及硬度指标均符合相关工艺标准;同时,焊缝熔深随着单位面积上的涂敷量增加而升高,且达到0.06g/cm^(2)时,熔深达到最大值,继续增加涂敷量,熔深则会下降。

基于神经网络的飞行课目载荷预测研究

精确地跟踪、预测飞行载荷对单机寿命监控至关重要,相比传统的飞参解析法,神经网络在预测复杂飞行状态下的飞行载荷具有明显优势,然而现在国内外大部分研究的预测模型主要用于预测单个部件的飞行载荷,缺乏以飞行课目为输入的全局性飞行载荷预测。本文通过飞行课目归并,挖掘各飞行课目典型飞行架次,建立课目与飞行特性矢量间的映射关系,获得输入数据库,以反向传播神经网络方法为基础,结合主成分分析(PCA)法和遗传算法(GA),构建飞行课目载荷预测方法,训练得到各飞行课目下不同预测对象的载荷预测模型,实现全局性预测,形成新型载荷监控模式。根据校验结果可知,基于神经网络的飞行课目载荷预测方法方便快捷、准确高效。

基于“智慧课堂”教学平台混合式教学模式的应用研究

随着"互联网+教育"的不断深入,混合式教学模式已成为一种重要的教学方式,在这一背景下,"智慧课堂"作为新型的教学平台,整合了多种教学资源和技术,为目前混合式教学提供了良好的支持。本文通过探对混合教育模式下“智慧课堂”的现状,提出在混合式教学模式中的"智慧课堂"的一些可行的优化方案,通过加强教师培训、注重个性化学习、加强网络安全保障等来实现,这些措施将进一步提升混合式教学的效果,满足教师和学生的需求,推动教育教学的发展。

大型铝合金薄壁筒体铸件斜支撑筋断裂失效分析

ZL114A铝合金斜支撑筋作为航空产品用油箱内腔的重要承力部件,在经气密试验时发生断裂。为明确斜支撑筋断裂发生的原因,本文通过宏观观察、金相分析、力学性能检测、化学成分检测和断口表面形貌观察等方法对试样进行分析。结果表明:该铸件金相组织正常,无过烧现象且变质正常,同时其力学性能和化学性能均满足标准要求;断口表面形貌呈现沿晶+山形条纹特征,说明其裂纹扩展方式为沿晶扩展,断裂方式为脆性断裂;断口表面出现铸造缺陷,即尺寸不一的缩孔。结合宏观观察中看到的断裂均出现在Φ10 mm工艺孔处,可确定断裂失效发生的原因如下:工艺孔处的横截面积最小且存在一定数量的缩孔,在受力作用下此处的缩孔易引发裂纹并快速扩展,最终导致斜支撑筋发生断裂。

以高质量调查研究推动国企高质量发展的思考与探究

调查研究作为我们党的优良传统,为谋求国家发展和实现伟大事业提供了坚实基础。为在全国范围内进一步推广这一做法,中央办公厅于2023年3月29日发布了《关于在全党大兴调查研究的工作方案》。注重并擅长调查研究,并根据调查研究结果来处理重大的矛盾和问题,这是我们党一贯的优秀传统,也是我们谋划工作、做出科学决策的一个主要根据。“调查研究是谋事之基、成事之道,没有调查就没有发言权,没有调查就没有决策权”,这也赋予了调查研究一个时代的含义。《关于在全党大兴调查研究的工作方案》是在新时期全面推进调查研究的重要举措。