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航天用隧道管轴向低压压形成形精度控制研究

航天制造技术 2024年第4期 20-24页

作者：胡德友渠福泉梁立冬李奎侯银松闫瑾初冠南天津航天长征火箭制造有限公司天津300462 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209

针对运载火箭的高密度发射需求,进一步提升贮箱用隧道管整体制造质量可靠性和生产效率。以航天用Φ340mm的5A03铝合金隧道管为研究对象,通过开展轴向低压压形成形波纹有限元仿真分析,探究不同内压和补料量等工艺参数对隧道管波纹型面精... 详细信息

针对运载火箭的高密度发射需求,进一步提升贮箱用隧道管整体制造质量可靠性和生产效率。以航天用Φ340mm的5A03铝合金隧道管为研究对象,通过开展轴向低压压形成形波纹有限元仿真分析,探究不同内压和补料量等工艺参数对隧道管波纹型面精度和壁厚分布影响规律。结果表明,波纹成形内压为4MPa,补料量为16.5mm时,波形精度和波高均达到设计要求,环向和轴向的波纹壁厚分布一致性较好,最大减薄率为7.09%。

关键词： 5A03铝合金轴向低压压形内压补料量减薄率

基于固溶时效热处理的7A09铝合金硬度和强度关系的研究

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航天制造技术 2024年第2期 48-51页

作者：毕海娟王妍琴彭江涛李继光初冠南天津航天长征火箭制造有限公司天津300462 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209 哈尔滨工业大学(威海)创新创业园有限责任公司威海264209

7A09铝合金作为一种典型的可变形超高强铝合金被广泛应用于航空航天和汽车制造领域,是新一代运载火箭钣金件主材料之一。通过室温拉伸试验和硬度测试,对2种不同厚度规格的7A09铝合金板材在不同固溶温度和人工时效温度下经过热处理后的... 详细信息

7A09铝合金作为一种典型的可变形超高强铝合金被广泛应用于航空航天和汽车制造领域,是新一代运载火箭钣金件主材料之一。通过室温拉伸试验和硬度测试,对2种不同厚度规格的7A09铝合金板材在不同固溶温度和人工时效温度下经过热处理后的硬度、抗拉强度和延伸率进行分析对比,获得了7A09铝合金板材的固溶温度和时效温度范围,确定了不同固溶-时效条件下硬度和抗拉强度的对应关系,并通过生产试验进行了验证,结果表明:获得的硬度和抗拉强度关系曲线较为准确,对于非承力运载火箭钣金件,可通过硬度检测代替抗拉强度检测以确定性能指标是否合格,缩短检测周期,降低制造成本。

关键词：铝合金强度硬度固溶处理时效处理

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固体发动机高强钢壳体包装结构强度分析

包装工程 2024年第17期45卷 269-277页

作者：陈增奎周卫卫夏艳许俊伟刘晓亮陈刚中国运载火箭技术研究院北京100076 北京精密机电控制设备研究所北京100076 北京航天卓越精密机械制造有限公司北京100076 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

目的针对内压与外部载荷联合失稳工况,对某型号D406A高强钢发动机壳体包装结构刚度、强度进行校核,确保构件满足服役强度要求。方法采用有限元软件建立发动机壳体包装结构刚度、强度分析有限元模型,针对模型中不同网格疏密度以及不同结... 详细信息

目的针对内压与外部载荷联合失稳工况,对某型号D406A高强钢发动机壳体包装结构刚度、强度进行校核,确保构件满足服役强度要求。方法采用有限元软件建立发动机壳体包装结构刚度、强度分析有限元模型,针对模型中不同网格疏密度以及不同结构单元类型进行数值仿真分析,确定最佳计算精度的屈曲变形模型参数。在壳体轴向载荷和外压分布载荷联合工况下开展屈曲分析和结构强度校核。结果仿真表明采用单层实体网格的划分方式具有最佳计算精度,线性屈曲分析的最大应力值为67.2 MPa,特征值为2.322,结构剩余强度系数为1.39。结论某型号D406A高强钢发动机壳体在服役环境下具有足够的刚度、强度和稳定性,满足发动机壳体包装结构工作的设计要求。

关键词：发动机壳体计算精度屈曲分析力学性能

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大型薄壁空心构件精密校形工艺研究

航天制造技术 2024年第4期 75-78页

作者：王清峰孙磊王胜龙郭晓琳初冠南哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院威海264209 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 北京航星机器制造有限公司北京100013

针对航天领域大型薄壁空心构件在连续热挤压过程中产生的不良变形问题,提出了充压镦形精密校形工艺。以具有轴向弯曲缺陷的单腔和多腔铝合金挤压件为研究对象,首先,利用有限元仿真探索了关键工艺参数对校形结果的影响,确定了校形后误差... 详细信息

针对航天领域大型薄壁空心构件在连续热挤压过程中产生的不良变形问题,提出了充压镦形精密校形工艺。以具有轴向弯曲缺陷的单腔和多腔铝合金挤压件为研究对象,首先,利用有限元仿真探索了关键工艺参数对校形结果的影响,确定了校形后误差值与校形压缩量之间的变化关系。在此基础上,根据校形产品形状设计充压镦形模具,开展空心构件精密校形试验。结果表明,经充压镦形校正后的空心构件具有高度形状精度,满足生产制造标准。充压镦形技术不仅可用于单腔大型薄壁空心构件的精密校形工作,而且可适用于铝合金大尺寸异形多腔构件,有助于满足未来空心构件制造中多样化型号所带来的高效率和高精度要求。

关键词：大型薄壁空心构件异形多腔充压镦形精密校形

GH3230合金选区激光熔化成形工艺对激光焊开裂的影响研究

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航天制造技术 2024年第3期 54-59页

作者：张泽宇闫梦喆罗文睿席鑫路永新林丹阳宋晓国西安石油大学材料科学与工程学院油气田腐蚀防护与新材料陕西省高等学校重点实验室西安710065 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东省特种焊接技术重点实验室威海264290

采用选区激光熔化技术(SelectiveLaserMelting,SLM)制备了GH3230镍基高温合金,研究了工艺参数对GH3230镍基高温合金激光焊接开裂的影响。实验表明,随着扫描间距从0.05mm增加至0.09mm的过程中,母材析出的碳化物平均尺寸在增大,母材晶粒... 详细信息

采用选区激光熔化技术(SelectiveLaserMelting,SLM)制备了GH3230镍基高温合金,研究了工艺参数对GH3230镍基高温合金激光焊接开裂的影响。实验表明,随着扫描间距从0.05mm增加至0.09mm的过程中,母材析出的碳化物平均尺寸在增大,母材晶粒尺寸明显减小,晶界角向右偏移,得到的晶界角分布变得更为均匀。在激光焊接后,由于遗传效应的影响,焊缝处的晶粒随着扫描间距的增大也同母材晶粒一起减小,晶界角分布变得更加均匀,提高整体抵抗裂纹能力,焊缝中裂纹总长和最大长度都逐渐降低,裂纹数量逐渐减少。最终得出在扫描间距为0.09mm时,成形的合金试样在多种焊接工艺条件下抵抗开裂的能力最佳。

关键词：选区激光熔化 GH3230合金扫描间距焊接裂纹

课程思政融入研究生课程的实践探索——以“先进材料研究进展”课程为例

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教育教学论坛 2024年第18期 89-92页

作者：王丽娟代建红钟博材料科学与工程学院山东威海264209

课程改革对于实现立德树人根本任务势在必行。现阶段的课程思政教学改革主要实践于本科教育阶段。作为高等教育的更高层次,研究生思想政治教育更是高校思想政治教育工作不可忽视的重要组成部分。“先进材料研究进展”课程作为材料科学... 详细信息

课程改革对于实现立德树人根本任务势在必行。现阶段的课程思政教学改革主要实践于本科教育阶段。作为高等教育的更高层次,研究生思想政治教育更是高校思想政治教育工作不可忽视的重要组成部分。“先进材料研究进展”课程作为材料科学与工程专业一年级研究生的讲座类课程,主要介绍国内外各种先进材料的最新研究现状和发展前沿。教学团队采用“嵌入式”“课堂翻转”“第二课堂”等教学方法,进行课程思政改革与实践研究,注重在课程中引入先进材料研究历史与发展前沿,强化以“国之重器”为背景的课程思政的融合,激发学生的爱国主义情怀,增强学生的责任感和使命感,促进学生综合道德素养的提高,实现立德树人根本任务。

关键词：课程思政立德树人先进材料研究进展研究生教育

UHPC-砖砌体组合托换梁正截面受弯承载力计算方法研究

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建筑科学 2024年第9期40卷 72-81页

作者：朱燕竹王琨朱智宇帅华国戴长明陈再现扬州大学建筑科学与工程学院哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室扬州大学工程设计研究院有限公司山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室哈尔滨工业大学(威海)

本文提出了一种采用UHPC对砖砌体墙进行托换改造的方法，此法可有效减少托换组合梁截面宽度。采用有限元软件ABAQUS,在合理选用UHPC、砖砌体及钢筋的材料本构关系的基础上，建立了UHPC-砖砌体组合托换简支梁的精细化有限元模型，并用相... 详细信息

本文提出了一种采用UHPC对砖砌体墙进行托换改造的方法，此法可有效减少托换组合梁截面宽度。采用有限元软件ABAQUS,在合理选用UHPC、砖砌体及钢筋的材料本构关系的基础上，建立了UHPC-砖砌体组合托换简支梁的精细化有限元模型，并用相关文献对比验证。随后，考察了受拉钢筋配筋率、UHPC层厚度、UHPC强度等级等主要因素对UHPC-砖砌体组合梁荷载-跨中挠度曲线的影响，并进行竖向荷载下梁的受弯性能全过程分析。依据前述有限元分析结果，提出了UHPC-砖砌体组合托换梁正截面受弯承载力计算公式。研究结果表明，UHPC-砖砌体组合托换梁的纵向受拉钢筋首先屈服，然后UHPC和砖砌体受压区被压碎，整体表现为受弯破坏；随着纵筋配筋率和UHPC层厚度的增加，托换梁屈服荷载和峰值荷载均有较高程度的提高；相对于纵筋配筋率，UHPC层厚度的提高，能明显提高托换梁的开裂荷载；UHPC-砖砌体组合梁的开裂荷载远高于NC-砖砌体组合梁，但当UHPC强度等级达到150MPa～180MPa时，托换梁的承载力变化不大。本文提出的UHPC-砖砌体组合托换梁正截面承载力计算方法与有限元计算结果吻合较好，为此类托换梁的设计分析提供了理论依据。

关键词：结构改造正截面受弯承载力非线性分析 UHPC(超高性能混凝土) 砌体托换梁

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Al_4SiC_4陶瓷的高温氧化行为

稀有金属材料与工程 2006年第2期35卷 189-194页

作者：黄小萧温广武哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海分校)材料科学与工程系山东威海264209

从高温氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理3部分对Al4SiC4陶瓷在1200℃-1700℃的高温氧化行为进行了系统的研究。研究结果表明，Al4SiC4陶瓷具有优异的高温抗氧化性能。氧化动力学符合抛物线规律，其氧化活化能经计算为220kJ／mo... 详细信息

从高温氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理3部分对Al4SiC4陶瓷在1200℃-1700℃的高温氧化行为进行了系统的研究。研究结果表明，Al4SiC4陶瓷具有优异的高温抗氧化性能。氧化动力学符合抛物线规律，其氧化活化能经计算为220kJ／mol。XRD及SEM研究结果表明：Al4SiC4陶瓷在1200～1500℃的氧化表面物相为Al2O3和铝硅酸盐玻璃；而高温氧化表面（1600℃～1700℃）的物相由Al2O3，莫来石和铝硅酸盐玻璃构成。由氧化试样横截面观察得知氧化层按其特征的不同分为3个部分：具有较多细小尺寸孔洞的反应层；具有较大尺寸孔洞的中间层和致密的外氧化层。在高温抗氧化机理部分中首先从热力学上计算了氧化过程中各反应的生成焓和吉布斯自由能；然后对高温氧化过程进行了推理和分析；最后根据上述试验及推理结果建立了Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化模型。

关键词： Al4SiC4陶瓷氧化动力学氧化相组成氧化层热力学氧化模型

基于AlSi12钎料的Al/K9玻璃钎焊接头组织与性能

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航天制造技术 2024年第3期 27-33页

作者：王美荣孟冬雪张明瑞刘旭杨海峰哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室威海264209 西安交通大学材料科学与工程系西安710000 材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 中国人民解放军海军航空大学(青岛) 青岛266041

利用AlSi12钎料实现了Al与K9玻璃的钎焊连接,并通过扫描电子显微镜、EDS能谱仪、万能试验机等分析测试手段,研究了温度(590~620℃)对Al/AlSi12/K9接头微观组织及力学性能的影响。结果表明,在610℃保温20min可获得良好的Al/AlSi12/K9接头... 详细信息

利用AlSi12钎料实现了Al与K9玻璃的钎焊连接,并通过扫描电子显微镜、EDS能谱仪、万能试验机等分析测试手段,研究了温度(590~620℃)对Al/AlSi12/K9接头微观组织及力学性能的影响。结果表明,在610℃保温20min可获得良好的Al/AlSi12/K9接头;温度较低时,钎料熔化与铺展不充分,焊缝中存在裂纹、气孔等缺陷;温度较高时,母材发生烧蚀,接头质量下降;熔融金属钎料溶解Al母材并形成亚共晶液相,随着温度降低有α-Al及初晶Si的析出,在K9玻璃边界处形成冶金结合;最终形成的界面结构为:Al/α-Al+Sip+AlSi共晶/Al_(2)O_(3)+Si/K9。随着温度升高,接头剪切强度先增后减;在610℃保温20min条件下接头平均强度最高,约为6.5MPa,断裂在玻璃一侧,呈脆性断裂。

关键词：钎焊 K9玻璃工业纯铝微观组织力学性能