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峰值温度和降温速率对TC4钛合金焊接热影响区组织与性能的影响

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精密成形工程 2024年第6期16卷 70-76页

作者：虞文军张成竹张骞王东晔朱振新航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610091

目的通过Gleeble 540热模拟试验机模拟TC4钛合金的热影响区,探讨不同热循环条件下TC4钛合金组织性能的演变规律,为钛合金激光焊接工艺的优化提供指导。方法利用Gleeble 540热模拟试验机对TC4钛合金焊接热影响区进行模拟试验,采用金相显... 详细信息

目的通过Gleeble 540热模拟试验机模拟TC4钛合金的热影响区,探讨不同热循环条件下TC4钛合金组织性能的演变规律,为钛合金激光焊接工艺的优化提供指导。方法利用Gleeble 540热模拟试验机对TC4钛合金焊接热影响区进行模拟试验,采用金相显微镜和扫描电镜观察不同热模拟参数下TC4钛合金的显微组织,运用数字式显微硬度计和拉伸试验机对热模拟试样进行硬度和拉伸测试。结果当峰值温度低于相变温度时,热影响区组织呈块状α相,这种片层较厚且为块状组织的存在使硬度显著提高,拉伸强度大幅下降;当峰值温度升至完全相变温度以上时,热影响区组织逐渐转变为大量的针状α'马氏体,硬度和拉伸强度逐渐提高。当峰值温度为1100℃时,抗拉强度显著高于母材拉伸强度,达到1248 MPa。降温速率的增大导致针状α'马氏体增多,长针状马氏体破碎形成网篮状马氏体组织,虽然热影响区的硬度没有明显变化,但是拉伸强度略有降低。结论在TC4钛合金实际焊接中,确保峰值温度高于钛合金组织的完全相变温度,可提高钛合金激光焊接接头的力学性能。

关键词：钛合金热模拟热影响区组织力学性能

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2319铝合金电弧增材制造归一化评价

材料工程 2024年第3期52卷 137-148页

作者：吕飞阅王磊磊窦志威刘圣心杜铭箴高川云占小红南京航空航天大学材料科学与技术学院南京211106 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610073

为了对2319铝合金电弧增材制造构件各项指标做出定量化分析,拟合出不同工艺参数、试样孔隙率与抗拉强度值之间的空间曲面表达式,构建电弧增材制造“工艺-组织-性能”对应法则。基于广义模糊合成运算法则,建立工艺参数、组织缺陷和力学... 详细信息

为了对2319铝合金电弧增材制造构件各项指标做出定量化分析,拟合出不同工艺参数、试样孔隙率与抗拉强度值之间的空间曲面表达式,构建电弧增材制造“工艺-组织-性能”对应法则。基于广义模糊合成运算法则,建立工艺参数、组织缺陷和力学性能之间的归一化模糊评定模型,获取2319铝合金电弧增材制造最优工艺参数。结果表明:随着送丝速度增加,孔隙率基本呈上升趋势;随着扫描速度的降低,孔隙率基本呈下降的趋势。当扫描速度为0.035 m/s时,孔隙率与抗拉强度的关联性最低,拟合曲线的决定系数(coefficient of determination,COD)仅为0.6。当送丝速度为5.0 m/min且扫描速度为0.025 m/s时,专家综合评分值最高,说明该工艺参数组合最优。

关键词：电弧增材制造 2319铝合金对应法则归一化评价

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太阳能无人机机翼复合材料主梁铺层优化

复合材料科学与工程 2024年第3期 108-112页

作者：邓忠支亚非程家林杨文航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092

太阳能无人机采用超大展弦比机翼,巡航速度低,机翼载荷较小,不能负担过大的结构重量飞行,因此对飞机结构重量的要求严苛。太阳能无人机机翼主梁采用复合材料圆管的形式,机翼主梁占机翼结构的大部分重量,因此需要对机翼复合材料主梁的铺... 详细信息

太阳能无人机采用超大展弦比机翼,巡航速度低,机翼载荷较小,不能负担过大的结构重量飞行,因此对飞机结构重量的要求严苛。太阳能无人机机翼主梁采用复合材料圆管的形式,机翼主梁占机翼结构的大部分重量,因此需要对机翼复合材料主梁的铺层进行优化设计,以减轻机翼主梁的重量,优化主梁结构传力效果。首先建立了太阳能无人机单边机翼的有限元模型,然后依次对机翼复合材料主梁进行铺层形状优化、铺层厚度优化与铺层顺序优化,优化后机翼主梁重量下降18.68%,最大应力下降21.16%,翼尖变形下降5.9%。

关键词：太阳能无人机复合材料铺层优化

2219/5A06异种铝合金脉冲VP-TIG焊工艺

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焊接学报 2024年第2期45卷 67-74,I0006,I0007页

作者：徐光霈魏耀光冉洸奇陈瑶李桓航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610073 天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300072

为了获取最优的焊接接头性能,采用脉冲VP-TIG焊方法,对5.5 mm厚的2219-T87和5A06-H112异种铝合金进行单层单道对接试验,设计了5种工艺参数3个因素水平的L_(27)(3^(9))型正交试验,同时考虑3种因素间的交互作用,分析各因素对接头抗拉强度... 详细信息

为了获取最优的焊接接头性能,采用脉冲VP-TIG焊方法,对5.5 mm厚的2219-T87和5A06-H112异种铝合金进行单层单道对接试验,设计了5种工艺参数3个因素水平的L_(27)(3^(9))型正交试验,同时考虑3种因素间的交互作用,分析各因素对接头抗拉强度的影响,结果显示工艺参数对接头性能的影响从主到次依次为:焊接速度-坡口角度-峰值电流-脉冲频率-送丝速度;通过正交优化,获得了理想的无缺陷焊接接头,对优化后焊接接头的力学性能、微观组织与腐蚀性能进行试验.结果表明,接头断裂沿着2219侧熔合线附近最大应变处发生,该位置是整个接头中硬度最低的区域,2219侧熔合线和焊缝耐蚀性最差,是点蚀优先发生的位置.

关键词：正交试验脉冲VP-TIG焊异种铝合金力学性能腐蚀性能

晶粒分布对AZ80镁合金室温力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第2期44卷 235-239页

作者：郑军骆晓东肖毅生航空工业昌河飞机工业(集团)有限责任公司景德镇333001

采用高温等通道转角挤压(ECAP)方法制备了多类型AZ80变形镁合金,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析了镁合金的微观组织特征,研究了晶粒分布特征对镁合金室温力学性能的影响,探究了双峰组织的强化机制。结果表明,A型双峰组织镁合... 详细信息

采用高温等通道转角挤压(ECAP)方法制备了多类型AZ80变形镁合金,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析了镁合金的微观组织特征,研究了晶粒分布特征对镁合金室温力学性能的影响,探究了双峰组织的强化机制。结果表明,A型双峰组织镁合金的平均晶粒尺寸约为80μm,其室温屈服强度与抗拉强度分别为226.1、454.3 MPa,伸长率为17.5%,均高于平均晶粒尺寸约为4μm的细晶镁合金的屈服强度(215.4 MPa)、抗拉强度(438.0 MPa)和伸长率(14.0%)。另外,A型双峰组织的强化效果优于B型双峰组织,细晶强化效果介于B型双峰组织与均匀细晶组织;B型双峰组织过度的晶粒细化会破坏双峰组织的强化作用。

关键词：镁合金晶粒分布双峰组织强化机制

激光等离子体爆轰波血栓推进机理的数值模拟研究

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中国激光 2024年第3期51卷 148-159页

作者：葛杨李寒阳王鸿涛陈营杨旭龙周高仟哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院黑龙江哈尔滨150001 航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066

水下激光等离子体爆轰波能够作用于微球表面产生推力进而推动微球运动。本课题组依据水下激光等离子体爆轰波的作用机理,提出了激光等离子体爆轰波定点清除血栓的方法。以血液为介质建立血管血栓模型,采用光纤激光器作为动力,进行激光... 详细信息

水下激光等离子体爆轰波能够作用于微球表面产生推力进而推动微球运动。本课题组依据水下激光等离子体爆轰波的作用机理,提出了激光等离子体爆轰波定点清除血栓的方法。以血液为介质建立血管血栓模型,采用光纤激光器作为动力,进行激光等离子体爆轰波血栓推进的机理研究及数值模拟。结果显示:激光等离子体爆轰波对血栓表面有一定大小的强推力作用,能量为20μJ的激光对直径为2 mm的下肢静脉血栓表面的峰值推力可以达到1.0 N,而且峰值推力的大小取决于激光能量以及血栓的尺寸和形状。水下光纤激光等离子体推进微球和团簇实验进一步证明了激光等离子体爆轰波定点清除血栓和打散团簇的可行性,为聚集型血栓团簇的定点清除提供了一种可行方法。

关键词：激光器光纤等离子体爆轰波激光推进血管血栓定点清除

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航空导管的数字化测量方法研究

制造技术与机床 2024年第9期 161-166页

作者：岳俊刘树铜安建龙刘敏陈氖华航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092

航空导管成形复杂制造工序多,其性能的优劣将直接影响到飞行器的安全和适航性能。近年来导管数字化制造不断普及,采用传统工装检测已经满足不了精度要求,但是测量臂需逐点测量,所需耗时较多。针对测量臂需逐点测量、所需耗时较多的问题... 详细信息

航空导管成形复杂制造工序多,其性能的优劣将直接影响到飞行器的安全和适航性能。近年来导管数字化制造不断普及,采用传统工装检测已经满足不了精度要求,但是测量臂需逐点测量,所需耗时较多。针对测量臂需逐点测量、所需耗时较多的问题,设计了一种视觉光学测量方法。基于工业近景摄影测量原理,多组固定位置的工业相机通过采集多幅二维照片快速完成弯管的“图像获取、重建、对比、检测、结果输出”完整检测流程。为航空导管制造的形状质量检测提供更多的数字化测量方法。

关键词：航空导管扩口导管几何特性光学管线测量测量数据

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飞机生保系统氧气导管接头腐蚀原因分析

电镀与涂饰 2024年第4期43卷 113-121页

作者：陈黎谭瑶高深远杜娟航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610091

[目的]飞机生保系统氧气导管接头装机后多次发生腐蚀问题,为保证飞机质量安全,亟需明确其腐蚀原因。[方法]针对小平管嘴与外套螺母配合面及附近区域均出现腐蚀的现象进行了形貌、组织及成分分析,并通过模拟实验来验证腐蚀成因。[结果]... 详细信息

[目的]飞机生保系统氧气导管接头装机后多次发生腐蚀问题,为保证飞机质量安全,亟需明确其腐蚀原因。[方法]针对小平管嘴与外套螺母配合面及附近区域均出现腐蚀的现象进行了形貌、组织及成分分析,并通过模拟实验来验证腐蚀成因。[结果]确定了表面腐蚀产物为不规则及泥纹花样的Cu、Zn氧化物,且存在较高含量的K、Ca、Na异常元素。氧气导管小平管嘴沟槽处容易残留中性钾皂液,在表面浸润的情况下形成了大片不规则的钾皂残留物;其余开放表面接触过中性钾皂后,在未洗净的情况下易产生不规则及泥纹花样的Cu、Zn氧化物颗粒。另外,由于焊接后小平管嘴表层脱锌形成了疏松多孔组织,因此其表面更容易吸附钾皂成分,从而加速腐蚀。[结论]氧气导管在气密试验后表面残留中性钾皂成分是导致其腐蚀的根本原因。建议气密试验后将导管彻底洗净或更换气密试验检测剂。

关键词：铅黄铜导管接头焊接气密试验中性钾皂脱锌腐蚀

Ti2AlNb轧板激光弯曲工艺及微观组织研究

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锻压技术 2024年第5期49卷 61-66页

作者：姜森宝王宇盛陈瑶荣建蒲容森毛迪航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092

为柔性制造Ti2AlNb合金薄壁弯曲零件,研究了激光弯曲工艺参数对弯曲角度和微观组织的影响规律。通过不同激光功率、扫描速度、扫描道次、扫描路径和试样宽度等工艺参数下的激光弯曲实验,对比分析了弯曲样件的成形质量及微观组织。结果表... 详细信息

为柔性制造Ti2AlNb合金薄壁弯曲零件,研究了激光弯曲工艺参数对弯曲角度和微观组织的影响规律。通过不同激光功率、扫描速度、扫描道次、扫描路径和试样宽度等工艺参数下的激光弯曲实验,对比分析了弯曲样件的成形质量及微观组织。结果表明:当试样宽度为40 mm时,在激光束半径为0.3 mm、激光功率为0.4 kW和扫描速度为1.0 m·min^(-1)下,单道次弯曲角度达3.3°;随着扫描道次的增加,弯曲角度近线性增加,8次扫描后的弯曲角度为18°;侧向偏移直线扫描路径与直线扫描路径趋势近似,但弯曲圆角较大,S曲线扫描路径会导致弯曲试样形状畸变;小光斑直径激光弯曲的微观组织类似于激光焊接,包括熔化区、热影响区和母材区,材料的维氏硬度从母材区到熔化区呈下降趋势。因此,激光弯曲成形是一种对Ti2AlNb合金薄板局部弯曲的有效加工方法,但需要精确控制。

关键词： Ti2AlNb合金激光弯曲微观组织形状畸变弯曲角度