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钛合金精密铸造技术在航空航天领域的应用进展 被引量：4
1
作者 张鹏飞 张林嘉 +3 位作者 周瑜 孙峰 王军 李金山 《航空制造技术》 北大核心 2025年第7期22-36,共15页
钛合金精密铸件具有高比强度、耐腐蚀和耐热等性能,同时兼具高尺寸精度、低生产成本的优势,已广泛应用于航空航天领域的关键结构件。为推动我国钛合金精密铸造技术的持续完善进步和钛合金精密铸件产品的进一步推广应用,本文综述了近年... 钛合金精密铸件具有高比强度、耐腐蚀和耐热等性能,同时兼具高尺寸精度、低生产成本的优势,已广泛应用于航空航天领域的关键结构件。为推动我国钛合金精密铸造技术的持续完善进步和钛合金精密铸件产品的进一步推广应用,本文综述了近年来钛合金精密铸造技术在航空航天领域的应用和发展,重点介绍了钛合金精密铸造工艺、耐高温铸造钛合金材料以及钛合金精密铸件产品研制进展。最后,总结了国内钛合金精密铸造技术,以及应用方面存在的重点问题,提出了建立材料数据库、降低生产成本和发展铸造模拟软件等未来发展方向。 展开更多
关键词 钛合金 TIAL合金 精密铸造 精确成形 Ti_(2)AlNb合金
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复合能场作用下激光–液体耦合制造技术综述 被引量：1
2
作者 刘洋 孙俊杰 +7 位作者 张朝阳 王玉峰 薛伟 孟领超 朱浩 徐坤 王京涛 晏恒峰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第1期73-88,共16页
激光加工技术具有加工精度高和加工柔性大等特点,能够实现各种金属及非金属材料的多样化加工,在航空航天、汽车和船舶制造等工业领域得到广泛应用。然而,激光加工技术存在一定的局限性,比如超快激光加工效率较低,常规激光加工表面有热... 激光加工技术具有加工精度高和加工柔性大等特点,能够实现各种金属及非金属材料的多样化加工,在航空航天、汽车和船舶制造等工业领域得到广泛应用。然而,激光加工技术存在一定的局限性,比如超快激光加工效率较低,常规激光加工表面有热影响或重铸层。为解决这些问题,激光与液体复合加工技术应运而生并蓬勃发展。液体的引入提高了激光加工效率,并显著改善了加工质量。在加工过程中,液体扮演了冷却剂、润滑剂及清洗剂的角色,有助于消除热影响区和重铸层。在液体冷却和冲刷作用下,加工产物被快速带离加工区域,加工表面质量得到提高的同时加工效率得到了提升。全面回顾当前激光与液体复合加工领域的最新研究进展,重点综述水辅助激光加工技术和电解液辅助激光加工技术,并对它们未来的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 复合能场 激光加工 液体辅助加工 先进制造 表面特性
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机器视觉技术在航空装配中的应用现状与展望 被引量：2
3
作者 茅健 廖茂成 +1 位作者 周海军 赖磊捷 《航空制造技术》 北大核心 2025年第5期26-46,共21页
机器视觉技术凭借其非接触、高精度和自动化的特点,在航空装配中得到了广泛应用。本文从视觉测量、视觉引导和视觉检测3个方面综述了机器视觉技术在航空装配中的应用现状。视觉测量通过捕捉部件的图像信息实现位姿测量、外形尺寸检测及... 机器视觉技术凭借其非接触、高精度和自动化的特点,在航空装配中得到了广泛应用。本文从视觉测量、视觉引导和视觉检测3个方面综述了机器视觉技术在航空装配中的应用现状。视觉测量通过捕捉部件的图像信息实现位姿测量、外形尺寸检测及孔位精度控制,可以提高装配精度、减少装配错误。视觉引导通过图像分析准确判断装配机器人或其他设备的相对位姿,提高自动化程度。视觉检测用于识别装配过程中的错漏装、多余物以及装配损伤等问题,以确保最终产品的质量。在未来的航空装配领域中,视觉技术将结合其他传感器与人工智能技术构建数字化测量系统,进一步提升装配的效率和精度。 展开更多
关键词 机器视觉 航空装配 视觉测量 视觉引导 视觉检测
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基于机器人–机床制造单元的开放式边缘平台数控系统开发 被引量：1
4
作者 韩振宇 郭震宇 +2 位作者 严一钊 宋剑鑫 金鸿宇 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期22-35,共14页
制造业逐步向智能化和柔性化的方向发展。机器人与机床协同工作可以使整个生产过程更加高效灵活,但传统的控制系统及云计算服务无法满足其数据交互的需求。本文面向机器人–机床制造单元,提出了一种开放式边缘平台的服务架构。提出了以... 制造业逐步向智能化和柔性化的方向发展。机器人与机床协同工作可以使整个生产过程更加高效灵活,但传统的控制系统及云计算服务无法满足其数据交互的需求。本文面向机器人–机床制造单元,提出了一种开放式边缘平台的服务架构。提出了以实时Linux为基础,以ROS和LinuxCNC开源平台为核心,采用EtherCAT主站通信的机器人–机床协同控制系统方案。在控制器与服务器中部署Fast DDS,实现了不同数据的网络接入,并利用容器技术构建边缘微服务环境,实现了数据的高效交互和传输。最后,搭建了试验平台,完成了系统性能测试。试验验证了所提出方案的可行性。 展开更多
关键词 边缘计算 开放式数控系统 边缘数据传输 FastDDS 工业机器人
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大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术 被引量：1
5
作者 王哲 丰飞 郭峰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期53-66,共14页
以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加... 以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向,探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求,基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制,提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案,针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术,不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法,也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。 展开更多
关键词 大尺度构件 自主移动机器人 群体机器人 自主控制 多机器人协同并行制造
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TC11钛合金表面TiN颗粒强化层组织与性能分析 被引量：1
6
作者 梁忠伟 林子顺 +3 位作者 唐荟 李天羿 张宇鹏 BALIGASIMA Patrick 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期41-49,共9页
提升TC11钛合金的耐磨损性能对航空发动机关键零部件的安全性能至关重要。基于表面机械研磨处理工艺,通过将研磨球和TiN粉末混合研磨的方式,在TC11钛合金表面实现了晶粒细化和弥散强化,成功制备了基于TiN颗粒增强的强化层,对表面形貌和... 提升TC11钛合金的耐磨损性能对航空发动机关键零部件的安全性能至关重要。基于表面机械研磨处理工艺,通过将研磨球和TiN粉末混合研磨的方式,在TC11钛合金表面实现了晶粒细化和弥散强化,成功制备了基于TiN颗粒增强的强化层,对表面形貌和微观组织特征进行研究,并评估其耐磨损性能。结果表明,处理后的TC11钛合金样品表面粗糙度显著降低,表面硬度和耐磨损性能显著提升。与未处理和仅作普通研磨处理的样品相比,TiN颗粒增强的样品表面粗糙度分别降低了43.29%和23.14%,表面硬度分别提高了9.48%和1.8%,磨痕宽度分别降低了36.18%和33.18%。本文为改善TC11及其他钛合金材料的耐磨损性能提供了一种新的解决方法,对提高航空发动机关键零部件的服役性能具有参考意义。 展开更多
关键词 TC11钛合金 表面机械研磨处理 TiN颗粒 强化层 微观组织与性能
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碳化硅原料粉体制备的研究进展
7
作者 冯东 刘悦 +3 位作者 丁国强 茹红强 罗旭东 游杰刚 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期92-101,共10页
碳化硅(SiC)材料因具有优异的物理化学性能,已被广泛应用于航空航天、工程陶瓷和半导体等领域。目前,SiC粉体的合成方法众多,其中碳热还原法是工业生产SiC粉体的主要方法,但在生产过程中,SiC粉体的颗粒度和杂质含量均会影响最终产物的... 碳化硅(SiC)材料因具有优异的物理化学性能,已被广泛应用于航空航天、工程陶瓷和半导体等领域。目前,SiC粉体的合成方法众多,其中碳热还原法是工业生产SiC粉体的主要方法,但在生产过程中,SiC粉体的颗粒度和杂质含量均会影响最终产物的各项性能。因此,如何对SiC粉体进行细化和纯化处理成为制备高性能SiC材料需要探索的问题。本文首先介绍了SiC粉体合成技术的种类、原理和特点;然后,详细阐述了近年来SiC粉体细化技术的研究进展,并对SiC粉体中无定形碳和金属及金属氧化物的纯化技术进行重点介绍;最后分析了目前制备SiC粉体需要解决的问题,并对其发展前景进行展望。 展开更多
关键词 碳化硅(SiC)粉体 SiC合成 碳热还原法 粉体细化 粉体纯化
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7065铝合金厚板的组织与力学性能研究
8
作者 冯义成 王凤春 +3 位作者 张祥斌 王雷 马宝霞 李瑞珩 《航空制造技术》 北大核心 2025年第7期83-91,共9页
采用半连续铸造→均匀化→热轧→固溶→时效处理制备了壁厚为125 mm的7065铝合金厚板,随后借助金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪和万能拉伸机等设备,研究了7065铝合金厚板不同壁厚位置的组织... 采用半连续铸造→均匀化→热轧→固溶→时效处理制备了壁厚为125 mm的7065铝合金厚板,随后借助金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、X射线衍射仪和万能拉伸机等设备,研究了7065铝合金厚板不同壁厚位置的组织演变以及时效态的力学性能。试验结果表明,7065铝合金厚板铸态条件下表层组织细小,中心层组织较为粗大;均匀化态的η相体积分数较铸态下降了64.5%;热轧态表层的组织变形程度最大,中心层变形程度最小;时效态组织中,析出相以在晶粒内部析出的纳米尺度η'相为主,表层再结晶程度和析出相分数均高于中心层。7065铝合金厚板的不同位置力学性能差异性较小,沿平行于轧制方向(RD),中心层强度最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为560.1 MPa、539.6 MPa和13.7%。沿垂直于轧制方向(TD),1/4层强度最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为563.1 MPa、541.3 MPa和12.2%。本研究为设计和制备具有良好综合力学性能且性能均匀的7xxx铝合金厚板提供依据。 展开更多
关键词 7065铝合金 厚板 显微组织 力学性能 均匀性
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面向串并联镜像加工装备的线激光安装位姿高精度标定方法
9
作者 刘海波 李文杰 +5 位作者 丁悦 王鹏飞 梁润 薄其乐 谢福贵 肖世宏 《航空制造技术》 北大核心 2025年第11期14-20,共7页
针对现有串并联机床线激光传感器测量位姿准确标定难题,提出一种适用于串并联机床的线激光安装位姿标定方法。基于标准球特性,求取球心坐标后利用标准球球心不变性建立等式,提出求取旋转矩阵的目标函数;通过扫描标准球表面,获取其点云... 针对现有串并联机床线激光传感器测量位姿准确标定难题,提出一种适用于串并联机床的线激光安装位姿标定方法。基于标准球特性,求取球心坐标后利用标准球球心不变性建立等式,提出求取旋转矩阵的目标函数;通过扫描标准球表面,获取其点云数据并拟合出球心,与球心坐标真值比较并建立平移矩阵的求取模型。与传统手眼标定方法相比,所提方法沿X、Y、Z 3个方向的标定误差分别降低了88.9%、83.6%、82.1%。所提方法无须改变串并联机构的姿态,有效避免了串并联机床定位误差对测量位姿标定的影响,提高了标定精度。 展开更多
关键词 串并联机床 标准球 线激光传感器 位姿标定 测量加工一体化
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前混合水射流单道次喷丸的特性研究
10
作者 孙宝成 刘兰荣 +3 位作者 马泳涛 王俊龙 张越江 孙万顺 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期122-133,共12页
为了研究单道次喷丸的凹坑基础形貌和残余应力场与喷丸参数间的相关规律,总结了影响喷丸改性效果的主要因素及内在关联。试验采用课题组自主研发的前混合水射流喷丸装置,对18CrNiMo7–6渗碳钢进行台上试验。通过调节喷嘴移动速度和更换... 为了研究单道次喷丸的凹坑基础形貌和残余应力场与喷丸参数间的相关规律,总结了影响喷丸改性效果的主要因素及内在关联。试验采用课题组自主研发的前混合水射流喷丸装置,对18CrNiMo7–6渗碳钢进行台上试验。通过调节喷嘴移动速度和更换阻尼来改变试样表面喷丸覆盖率,以此验证覆盖率与单道次坑深、残余应力场之间的关系;通过对射流结构及试验数据的分析,研究喷丸参数对扩散宽度和扩散角的影响;通过改变喷丸参数,验证喷丸强度与残余应力场的关系。试验结果表明,覆盖率是影响单道次坑深的主要因素,在高覆盖率下由于丸粒的重复冲蚀作用造成材料去除,导致单道次坑深增长速率远大于低覆盖率;压力是影响射流扩散角的主要因素,12 MPa后射流扩散角达到稳定值3.3°,并通过回归分析建立了喷嘴入口压力与扩散角的关系式;残余应力场受喷丸强度影响较大,表面残余应力与最大残余应力值所在层深和残余应力总层深受丸粒直径影响较大,相较于大尺寸丸粒,小尺寸丸粒能够引入更大幅值的表面残余应力,最大残余应力值受丸粒速度影响较大。 展开更多
关键词 18CrNiMo7–6渗碳钢 前混合水射流喷丸 凹坑基础形貌 覆盖率 残余应力场
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大尺寸空心涡轮叶片一体化陶瓷铸型冷冻干燥应力仿真分析
11
作者 刘岩 周子明 +9 位作者 艾子超 牛夕莹 徐云龙 李宗全 鲁中良 苗恺 陈世斌 曹福升 王林 李涤尘 《航空制造技术》 北大核心 2025年第3期76-82,共7页
大尺寸空心涡轮叶片一体化陶瓷铸型在冷冻干燥过程中容易产生裂纹,针对该问题进行了铸型应力分布规律的研究。通过有限元仿真建立了铸型收缩受阻产生应力的理论模型,分析了不同冻干收缩率、铸型壁厚和曲率对铸型冷冻干燥应力的影响,采... 大尺寸空心涡轮叶片一体化陶瓷铸型在冷冻干燥过程中容易产生裂纹,针对该问题进行了铸型应力分布规律的研究。通过有限元仿真建立了铸型收缩受阻产生应力的理论模型,分析了不同冻干收缩率、铸型壁厚和曲率对铸型冷冻干燥应力的影响,采用变壁厚对铸型尾缘进行了结构优化。研究发现,在冷冻干燥过程中,一体化陶瓷铸型所受应力随着收缩率增大而线性增大,且铸型尾缘曲率最大处承受的应力最大。通过尾缘变壁厚的结构优化设计增大了尾缘处铸型冷冻干燥过程中的抗弯强度,当试样厚度从4 mm增至7 mm时,坯体平均强度从8.32 MPa提升至11.81 MPa。本研究制备了结构完整的一体化陶瓷铸型并进行浇铸验证,得到了陶瓷铸型冷冻干燥的应力分布规律,并提出了尾缘变壁厚结构优化设计的方法,成功解决了一体化陶瓷铸型冷冻干燥过程中产生裂纹的问题。 展开更多
关键词 空心涡轮叶片 一体化铸型 冷冻干燥 变壁厚 应力
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基于GPU并行计算的拓扑优化全流程加速设计方法
12
作者 张长东 吴奕凡 +3 位作者 周铉华 李旭东 肖息 张自来 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期34-41,67,共9页
随着大尺寸航空航天装备的发展需求,高效高精度的大规模拓扑优化设计成为该领域关注的焦点。针对现有大规模拓扑优化设计存在的计算量巨大、计算效率低下等问题,基于GPU并行计算开展了拓扑优化全流程加速设计方法的研究。对网格划分、... 随着大尺寸航空航天装备的发展需求,高效高精度的大规模拓扑优化设计成为该领域关注的焦点。针对现有大规模拓扑优化设计存在的计算量巨大、计算效率低下等问题,基于GPU并行计算开展了拓扑优化全流程加速设计方法的研究。对网格划分、刚度矩阵计算与组装、有限元求解等过程进行了并行加速,实现了高效高精度的体素网格划分及有限元过程的高效求解。此外,该方法针对拓扑优化设计过程的加速需求,对灵敏度过滤过程进行了并行加速处理。以300万体素单元的姿态推力器模型为设计对象,发现相比于Abaqus 2022软件的拓扑优化并行加速计算,本文所提方法的加速比提高了1259%,且两种方法的相似度极高,验证了所提方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 拓扑优化 并行计算 GPU加速 符号距离场 稀疏矩阵 网格划分
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Al-50% Si合金干摩擦磨损性能研究
13
作者 牛秋林 张深圳 +3 位作者 荆露 戎杰 邱新义 李鹏南 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期115-122,共8页
开展硬质合金与Al-50%Si合金干摩擦磨损试验,旨在探究载荷、滑动速度对Al-50%Si合金摩擦磨损性能的影响及硬质合金磨损机理。结果表明,摩擦系数随时间呈现3个变化阶段:磨合阶段、过渡阶段、稳定阶段。Al-50%Si合金磨损量随载荷、滑动速... 开展硬质合金与Al-50%Si合金干摩擦磨损试验,旨在探究载荷、滑动速度对Al-50%Si合金摩擦磨损性能的影响及硬质合金磨损机理。结果表明,摩擦系数随时间呈现3个变化阶段:磨合阶段、过渡阶段、稳定阶段。Al-50%Si合金磨损量随载荷、滑动速度的增加而增大。低滑动载荷摩擦条件下,Al-50%Si合金的磨损机理为剥层磨损;当载荷超过50 N时,Al-50%Si合金的磨损机理转变为“磨粒磨损+剥层磨损”。低滑动速度摩擦条件下,Al-50%Si合金的磨损机理为“剥层磨损+磨粒磨损”;随着滑动速度的提高,Al-50%Si合金的磨损机理变为剥层磨损。同时,硬质合金球表面主要产生划痕、粘结、剥落等磨损特征,磨损机制为粘结磨损和磨粒磨损。 展开更多
关键词 硬质合金 Al-50%Si合金 干摩擦磨损 摩擦系数 剥层磨损 磨损机制
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考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法
14
作者 段现银 张泽州 +2 位作者 朱泽润 陈晨 谢良喜 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期48-57,共10页
航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来... 航空构件的智能化加工对在线监测与故障预警提出了迫切需求,尤其是在薄壁件和复杂曲面件的五轴铣削加工过程中,铣削力的精确预测对于优化工艺至关重要。然而,五轴铣削加工的工艺条件与切削几何特性更加复杂,为铣削力系数的精确辨识带来巨大挑战。为此,本文提出了一种考虑刀具姿态的铣削力系数在线辨识方法,通过单个刀具旋转周期内的五轴加工铣削力信号,实现了铣削力系数的精确在线辨识。基于五轴铣削力预测的机械力学模型,系统考虑刀具倾角的影响,建立了刀具-工件接触区域边界的特征线、交线及投影线的解析表达式,并在平均未变形切屑厚度模型中引入了考虑刀具倾角的瞬时未变形切屑厚度,进而构建了包含刀具姿态影响的五轴铣削力系数辨识模型。通过五轴铣削加工与切削力在线监测试验,分别开展了未考虑刀具姿态和考虑刀具姿态的铣削力系数辨识及铣削力预测,并对不同模型在五轴铣削力预测中的误差进行了对比分析。试验结果表明,考虑刀具姿态的铣削力系数辨识方法能够显著提高五轴铣削力预测的精度,研究为航空构件智能加工过程的在线监测、故障预警及工艺优化提供了重要的方法基础和理论支撑。 展开更多
关键词 铣削力系数 五轴加工 刀具姿态 参数化模型 在线监测 智能加工
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粒子群算法与有限元融合驱动的薄壁复合材料构件支撑布局优化
15
作者 王福吉 何青松 +3 位作者 付饶 邓俊 林永权 马兴 《航空制造技术》 北大核心 2025年第6期40-47,共8页
薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支... 薄壁复合材料构件的支撑布局设计是抑制其加工振动及变形的重要方法,但多数支撑布局的优化过程中只考虑单一的振动或变形,并且忽略了吸盘吸附对工件的影响,与实际工况有较大偏差。本文提出一种粒子群算法和有限元融合驱动的薄壁构件支撑布局优化方法,综合考虑了工件吸附变形、支撑后工件固有频率与刀具激励频率有效分离、额外辅助支撑等因素,能够在保证最大变形量满足要求的前提下实现支撑点数量及位置的优化。首先逐次在最大变形处增加支撑点直至满足变形要求,再在易产生共振的固有频率所对应振型的最大振幅处增加支撑点,直到满足频率要求,然后利用优化算法找到最小支撑点数量并进行最小支撑点数量下的支撑布局优化,最后开发了基于Abaqus和粒子群算法的支撑布局优化模块,进行了构件优化计算和试验验证。结果表明,该方法能够在保证频率及变形要求的前提下,有效减少支撑点数量。 展开更多
关键词 薄壁构件 支撑布局优化 有限元 粒子群算法 变形
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基于磁吸随动支撑夹具的薄壁件镜像铣削振动抑制技术
16
作者 田雨 肖聚亮 +3 位作者 刘思江 毛颖熙 王云鹏 刘海涛 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期94-105,共12页
针对飞机蒙皮在减薄过程中的振动问题,提出基于磁吸随动支撑夹具的薄壁件镜像铣削振动抑制技术。首先,利用有限元分析软件对不同铣削条件下工件的频响函数与振动幅值进行对比分析,确定镜像铣削振动抑制技术的原理,并在此基础上设计一种... 针对飞机蒙皮在减薄过程中的振动问题,提出基于磁吸随动支撑夹具的薄壁件镜像铣削振动抑制技术。首先,利用有限元分析软件对不同铣削条件下工件的频响函数与振动幅值进行对比分析,确定镜像铣削振动抑制技术的原理,并在此基础上设计一种新型磁吸随动支撑夹具;然后,为了更有效地保证夹具的应用,建立考虑夹具俯仰夹角的轴向磁力数学模型,重点探究滚珠未与工件接触时铣削点处的动态响应,并确定最优支撑气压;最后,制得夹具实物并开展不同加工参数下的飞机蒙皮铣削加工试验。结果表明,当夹具夹紧工件且同时施加0.1 MPa的支撑气压时,工件的振动幅值显著减少,验证了所提抑振技术的有效性。 展开更多
关键词 飞机蒙皮 镜像铣削 磁吸随动支撑夹具 加工振动 动态响应
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金属与碳纤维增强热塑性复合材料连接研究进展
17
作者 檀财旺 刘浩然 +3 位作者 苏健晖 张雪妍 陈波 宋晓国 《航空制造技术》 北大核心 2025年第16期86-104,共19页
碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber-reinforced thermoplastic composites,CFRTP)作为新一代轻量化结构材料,凭借其优异的比强度、比模量及抗疲劳特性,已成为航空航天领域替代传统金属构件的战略材料。通过实现CFRTP与航空... 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber-reinforced thermoplastic composites,CFRTP)作为新一代轻量化结构材料,凭借其优异的比强度、比模量及抗疲劳特性,已成为航空航天领域替代传统金属构件的战略材料。通过实现CFRTP与航空铝合金、钛合金等金属材料的可靠连接,可使结构件整体减重达30%~40%,同时兼具金属的高导热性和复合材料的耐腐蚀优势,这对提升飞行器推重比和燃油效率具有显著价值。由于异种材料之间理化性能差异较大,在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文总结了近年来金属与CFRTP连接技术的国内外研究成果,包括连接工艺、连接机制以及界面调控方法。首先介绍了金属/CFRTP主要连接工艺与研究进展,进一步概括了热连接界面改性的原理,并分别展开论述了金属与CFRTP界面机械嵌合调控与界面化学键合调控两种调控方法。最后,系统梳理并总结了当前金属与CFRTP连接研究进展与存在的关键问题,并对其未来的发展做出展望,为新一代航空航天装备的轻量化设计提供理论支撑和技术保障。 展开更多
关键词 轻量化 异种材料连接 碳纤维增强热塑性复合材料 热连接 界面调控
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面向零件轮廓精度的五轴机床位置环增益智能匹配方法
18
作者 吕盾 赵宇飞 +3 位作者 刘硕 索奇 刘辉 张会杰 《航空制造技术》 北大核心 2025年第15期14-21,共8页
五轴机床加工复杂曲面零件时,由于加工路径曲率大、进给加速度大等原因,零件轮廓精度难以控制。本文基于五轴机床轮廓误差与各轴位置环增益的显函数关系,提出五轴机床联动轨迹精度的智能控制流程。通过“自我感知”各轴指令位置与跟随... 五轴机床加工复杂曲面零件时,由于加工路径曲率大、进给加速度大等原因,零件轮廓精度难以控制。本文基于五轴机床轮廓误差与各轴位置环增益的显函数关系,提出五轴机床联动轨迹精度的智能控制流程。通过“自我感知”各轴指令位置与跟随误差、“自我分析”联动轨迹轮廓误差超差位置、“自我决策”最优轮廓误差及对应位置环增益,为不同零件配置专属增益,从而保证复杂曲面零件加工精度。KMC400U五轴立式加工中心各轴位置环增益为(70,70,80,70,75),为S形试件直纹面A配置专属增益(70,68,80,59,70)后,最大轮廓误差降低了43.75%;为叶轮小叶片吸力曲面配置专属增益(40,70,48,40,75)后,最大轮廓误差降低了28.57%。S试件直纹面A和叶轮小叶片吸力曲面的专属增益的计算时间分别为38.4 s和5.7 s,可满足工程应用要求。 展开更多
关键词 五轴机床 复杂曲面零件 轮廓误差 位置环增益 增益匹配
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送丝速度对镁合金激光–MIG复合焊接过程熔滴过渡行为的影响研究
19
作者 马超 刘云浩 +3 位作者 李鹏 夏佩云 赵艳秋 占小红 《航空制造技术》 北大核心 2025年第9期71-76,共6页
针对镁合金激光–MIG复合焊接稳定性提升需求,开展了复合激光焊接过程熔滴过渡行为实时监测试验,对比分析了激光–MIG复合焊接与传统MIG焊接过程的熔滴过渡行为,并研究了送丝速度对熔滴形态与过渡频率的影响。研究结果表明,激光热源的... 针对镁合金激光–MIG复合焊接稳定性提升需求,开展了复合激光焊接过程熔滴过渡行为实时监测试验,对比分析了激光–MIG复合焊接与传统MIG焊接过程的熔滴过渡行为,并研究了送丝速度对熔滴形态与过渡频率的影响。研究结果表明,激光热源的加入可以有效提升电弧焊接熔滴过渡稳定性,当电弧功率达到2400 W左右时,镁合金激光–MIG复合焊接过程中熔滴呈滴状过渡。送丝速度的改变对熔滴过渡形式无显著影响,但送丝速度的增大有助于压缩电弧,提升熔滴过渡的稳定性;此外,送丝速度过大极易导致熔滴尺寸过大、熔滴过渡频率降低。 展开更多
关键词 激光–MIG复合焊接 镁合金 熔滴过渡行为 图像处理 送丝速度
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7075–T6铝合金随焊碾压搅拌摩擦焊接头变形控制和性能评价
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作者 孟祥晨 王伟 +3 位作者 谢聿铭 董继红 夏佩云 黄永宪 《航空制造技术》 北大核心 2025年第9期14-18,共5页
为了解决铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊变形的问题,提出一种在搅拌摩擦焊接过程中随焊碾压的新方法,研究了随焊碾压对接头的焊接变形、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随焊碾压处理消除了焊缝飞边并保证接头优质成形,显著细化了接头表... 为了解决铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊变形的问题,提出一种在搅拌摩擦焊接过程中随焊碾压的新方法,研究了随焊碾压对接头的焊接变形、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随焊碾压处理消除了焊缝飞边并保证接头优质成形,显著细化了接头表层晶粒尺寸,在接头表面形成了厚约282μm的梯度结构,提高了接头的表层显微硬度;接头的抗拉强度相比传统搅拌摩擦焊接头提高了3.3%;同时,接头变形挠度相比传统接头降低了84.8%。 展开更多
关键词 随焊碾压搅拌摩擦焊(IRFSW) 铝合金 梯度结构 焊接变形 力学性能
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