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开发具有行业特色的成形工艺和装备核心技术——访“塑性成形技术航空科技重点实验室”学术委员会副主任周贤宾

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航空制造技术 2015年第17期58卷 44-45页

作者：叶枫《航空制造技术》编辑部

周贤宾教授、博士生导师,1961年毕业于北京航空学院（现北京航空航天大学）飞机工艺专业,1966年北航研究生毕业,曾先后在哈尔滨工业大学、605所和625所工作,1979年公派赴法国留学,1982年获博士学位后回国,任教于北航机械工程及自动化学... 详细信息

周贤宾教授、博士生导师,1961年毕业于北京航空学院（现北京航空航天大学）飞机工艺专业,1966年北航研究生毕业,曾先后在哈尔滨工业大学、605所和625所工作,1979年公派赴法国留学,1982年获博士学位后回国,任教于北航机械工程及自动化学院飞行器制造工程系,是我国飞机制造及金属塑性加工领域的著名专家,曾任北航学术委员会和教学指导委员会副主任、航空宇航制造工程学科学术带头人,中国航空工业总公司科技委委员,中国机械工程学会理事，全国塑性工程（锻压）学会理事长、冲压学术委员会主任，中国薄板成形研究会（CDDRG）副理事长，中国锻压协会特邀顾问等。

关键词：金属塑性加工学术委员会航空科技副主任成形技术重点实验室成形工艺中国机械工程学会

基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

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工程科学学报 2025年第2期47卷 296-306页

作者：牛晓燕刘明泽董国强王玉江田浩亮河北大学土木工程检测与评估技术创新中心陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段，系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学... 详细信息

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段，系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大，涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下（绝对值表示大小）制备的涂层表现出多个强衍射峰；-60 V偏压下，涂层沿（200）晶面方向择优生长.过高的基底偏压（-150 V）加剧了沉积过程中的二次溅射效应，导致涂层沉积速率降低，并出现晶格松弛和重结晶现象.此外，随着基底偏压的增加，涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下，涂层表现出较低的磨损率，而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损，涂层磨损严重.通过调控基底偏压，可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性，为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

关键词：电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层基底偏压微观结构力学性能摩擦学性能

脉冲电流对1420铝锂合金超塑性及组织演变影响

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稀有金属 2017年第12期41卷 1299-1304页

作者：张艳苓侯红亮王耀奇北京航空制造工程研究所金属成形技术研究室塑性成形技术航空科技重点实验室数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室北京100024

通过温度480℃、初始应变速率0.001 s^(-1)条件下单轴超塑拉伸试验,研究了脉冲电流对1420铝锂合金超塑性变形行为的影响,在此基础上,利用光学显微镜(OM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)等分析手段,研究了脉冲电流对1420铝锂合金超塑变形... 详细信息

通过温度480℃、初始应变速率0.001 s^(-1)条件下单轴超塑拉伸试验,研究了脉冲电流对1420铝锂合金超塑性变形行为的影响,在此基础上,利用光学显微镜(OM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)等分析手段,研究了脉冲电流对1420铝锂合金超塑变形过程中的晶粒形貌及尺寸、位错形态及密度的影响规律,结果表明:脉冲电流提高了1420铝锂合金超塑变形性能,降低了变形抗力,与未加脉冲电流超塑拉伸实验结果相比,施加脉冲电流后超塑拉伸延伸率由160%提高到270%,提高了68%;峰值应力由14.3 MPa降到10.7 MPa,降低了25%。1420铝锂合金超塑变形过程中发生了动态再结晶,脉冲电流促进了再结晶的形核,使变形后的组织更加均匀、细小,相同应变条件下,施加脉冲电流超塑变形后的平均晶粒尺寸低于未加脉冲电流超塑拉伸;位错运动是1420铝锂合金超塑变形重要的变形协调机制,脉冲电流促进了位错运动、打开了晶内位错缠结,降低了相同变形条件下的位错密度,使变形协调更易于进行。

关键词： 1420铝锂合金电致超塑性动态再结晶位错运动

激光焊接Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo合金的超塑成形组织及性能

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稀有金属材料与工程 2018年第8期47卷 2555-2560页

作者：付明杰陈俐曾元松北京航空制造工程研究所北京100024 塑性成形技术航空科技重点实验室北京100024 数字化塑性成形技术与装备北京市重点实验室北京100024 高能束流加工技术重点实验室北京100024

对光纤激光焊接的SP700钛合金的超塑变形性能、组织演化及变形后的力学性能进行研究。结果发现,800℃锥形件变形时,焊接方向平行轧制方向具有更优的超塑变形性能,最大成形压力为0.8 MPa,最大成形高度为75 mm,较母材高20 mm。随着变形量... 详细信息

对光纤激光焊接的SP700钛合金的超塑变形性能、组织演化及变形后的力学性能进行研究。结果发现,800℃锥形件变形时,焊接方向平行轧制方向具有更优的超塑变形性能,最大成形压力为0.8 MPa,最大成形高度为75 mm,较母材高20 mm。随着变形量的增加,焊缝区粗大的柱状晶和焊接接头咬边逐渐消失,晶粒得到细化。经过33%的超塑变形量后,焊接方向平行和垂直轧制方向的抗拉强度均有所下降,但平行轧制方向、775℃成形的抗拉强度下降最小,仅为2.2%。锥形件和盒形件拉伸试样的断裂失效位置均在母材上。

关键词： SP700钛合金激光焊接超塑性显微组织抗拉强度

二级时效对热冲压固溶7B04铝合金组织与性能的影响

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稀有金属 2022年第9期46卷 1146-1152页

作者：刘文袆王耀奇韩玉杰陈福龙李志强中国航空制造技术研究院塑性成形技术航空科技重点实验室数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室北京100024

通过热冲压设备及电阻炉对7B04铝合金板材进行热冲压成形及时效处理。采用维氏硬度、室温拉伸、电导率测试以及透射电镜(TEM)对二级时效处理后热冲压成形7B04铝合金性能及微观组织进行表征与分析,研究了二级时效工艺参数对热冲压7B04铝... 详细信息

通过热冲压设备及电阻炉对7B04铝合金板材进行热冲压成形及时效处理。采用维氏硬度、室温拉伸、电导率测试以及透射电镜(TEM)对二级时效处理后热冲压成形7B04铝合金性能及微观组织进行表征与分析,研究了二级时效工艺参数对热冲压7B04铝合金性能和组织的影响规律,并探究其强化机制。结果表明,7B04铝合金在热冲压成形塑性变形过程中内部位错密度的增加对其后续时效热处理过程产生影响,热冲压成形7B04铝合金经双级时效热处理后,硬度、强度及电导率均得到提升。受材料内部析出相状态的影响,随着过时效程度的增加,硬度和强度降低而电导率提高。在115℃/5 h+145℃/5 h时效处理条件下,热冲压成形7B04铝合金的强化效果最好,而115℃/5 h+175℃/5 h时效处理条件下,热冲压成形7B04铝合金获得最优硬度、强度和电导率组合。

关键词：热冲压 7B04铝合金时效电导率强化机制

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薄壁钛管剪应力本构参数识别方法

航空学报 2016年第9期37卷 2884-2894页

作者：闫晶吴为塑性成形技术航空科技重点实验室北京100024 数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室北京100024 北京航空制造工程研究所北京100024

不同温度下的薄壁钛管剪应力本构参数识别,是研究薄壁钛管差温剪切弯曲过程管材塑性变形行为迫切需要解决的关键问题。提出了一种管材剪切测试的方法。将不同温度下薄壁钛管等温剪切测试、剪切测试过程模拟有限元模型、以及基于距离函... 详细信息

不同温度下的薄壁钛管剪应力本构参数识别,是研究薄壁钛管差温剪切弯曲过程管材塑性变形行为迫切需要解决的关键问题。提出了一种管材剪切测试的方法。将不同温度下薄壁钛管等温剪切测试、剪切测试过程模拟有限元模型、以及基于距离函数的响应面模型相结合,提出了薄壁钛管不同温度下剪应力本构参数逆向识别方法。采用该方法,识别了TA2薄壁钛管剪应力本构参数。同时建立了TA2薄壁钛管差温剪切弯曲过程模拟3维弹塑性热力耦合有限元模型。分别采用剪应力本构参数和单拉应力本构参数模拟弯管实验过程,评估了有限元模型的可靠性。结果表明:对于剪应力本构参数,温度越高,管材的K值和n值将减小,m值呈现波动的趋势。与单拉应力本构参数相比,剪应力本构参数对温度的变化更敏感,且剪应力本构参数值较小。与单拉应力本构参数相比,使用剪应力本构参数的有限元模型精度较高,模拟精度最大提高了60%。

关键词：薄壁钛管本构参数剪应力参数识别有限元

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高速飞行器气动光学效应

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 257-264页

作者：田立丰杨东霖黄开诱中山大学航空航天学院广东深圳518107 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室广东深圳518107

采用数值模拟、计算光学方法和理论,对超声速飞行器流场进行数值模拟研究,获取不同飞行高度和攻角下光学窗口上方流场的密度分布,根据Gladstone-Dale关系得到光学窗口上方的折射率场,利用光线追迹法计算流场光程差分布情况。对流场光程... 详细信息

采用数值模拟、计算光学方法和理论,对超声速飞行器流场进行数值模拟研究,获取不同飞行高度和攻角下光学窗口上方流场的密度分布,根据Gladstone-Dale关系得到光学窗口上方的折射率场,利用光线追迹法计算流场光程差分布情况。对流场光程差的分布情况进行分析,可以得出结论:随着飞行高度的增加,气动光学效应逐渐减弱;随着攻角的增大,气动光学效应逐渐增强。

关键词：气动光学飞行高度攻角光程差

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面向高速流场成像的聚焦纹影研究进展

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 238-249页

作者：田立丰付双旭中山大学航空航天学院广东深圳518107 深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室广东深圳518107

相较于传统的光学流动可视化技术,聚焦纹影技术能对非聚焦区域的流场信息进行模糊化处理,从而反映窄景深内的流场信息,具有高空间分辨率、抗干扰能力强、无需播撒示踪粒子、低成本等特点,这些特点使得聚焦纹影十分适用于高速流场的流动... 详细信息

相较于传统的光学流动可视化技术,聚焦纹影技术能对非聚焦区域的流场信息进行模糊化处理,从而反映窄景深内的流场信息,具有高空间分辨率、抗干扰能力强、无需播撒示踪粒子、低成本等特点,这些特点使得聚焦纹影十分适用于高速流场的流动显示和流场测量。本文在对聚焦纹影系统成像的基本原理进行介绍的基础上,以传统聚焦纹影在格栅对准和非定常流动多平面测量方面面临的挑战为出发点,总结了聚焦纹影的国内外相关研究,并进一步展望了聚焦纹影的未来发展。

关键词：聚焦纹影流动显示流场成像

带筋整体壁板拉弯预应力喷丸成形技术及其应用

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机械工程学报 2024年第14期60卷 97-108页

作者：尚建勤田硕盖鹏涛陈福龙曾元松中国航空制造技术研究院北京100024 塑性成形技术航空科技重点实验室北京100024 数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室北京100024

基于增大筋条长度方向蒙皮外表面拉应力,提出一种弹性拉弯预应力喷丸成形的新方法,用以解决大曲率双凸外形带筋整体壁板所需喷丸变形量超过传统喷丸成形工艺极限问题。首先阐述拉弯预应力原理、分类及特点,阐明拉弯预应力喷丸成形方法;... 详细信息

基于增大筋条长度方向蒙皮外表面拉应力,提出一种弹性拉弯预应力喷丸成形的新方法,用以解决大曲率双凸外形带筋整体壁板所需喷丸变形量超过传统喷丸成形工艺极限问题。首先阐述拉弯预应力原理、分类及特点,阐明拉弯预应力喷丸成形方法;其次研究拉弯预应力新技术和拉弯预应力喷丸成形新工艺,采用反弯曲应力场法有限元方法,进行拉弯预应力喷丸成形数值模拟分析,并与拉伸预应力喷丸成形和弯曲预应力喷丸成形的数值模拟结果对比分析;最后开展拉弯预应力喷丸成形试验研究与验证,建立拉弯预应力喷丸变形与其工艺参数之间的数学模型,为拉弯预应力喷丸成形分析与应用提供了一种重要手段和途径。研究结果表明,拉弯预应力喷丸成形技术可以提高大曲率双凸外形带筋整体壁板筋条长度方向预应力、提高筋条长度方向预应力喷丸变形量、能够实现和满足其长寿命喷丸成形。

关键词：带筋整体壁板预应力弹性拉弯有限元法喷丸成形