高能束流加工技术在航空发动机领域的应用 被引量：14

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作者 巩水利 《航空制造技术》 北大核心 2013年第9期34-37,共4页

高能束流加工技术的发展方向更趋于加工过程的自动化和智能化、虚拟制造、复合束源和集成化，并向着高品质、高功率、高效率、多功能和结构功能一体化方向发展，同时随着其在航空发动机及其他领域的应用愈加广泛和成熟，高能束流加工技... 高能束流加工技术的发展方向更趋于加工过程的自动化和智能化、虚拟制造、复合束源和集成化，并向着高品质、高功率、高效率、多功能和结构功能一体化方向发展，同时随着其在航空发动机及其他领域的应用愈加广泛和成熟，高能束流加工技术必将为我国航空事业的进步做出更大贡献。 展开更多

关键词 高能束流加工技术 航空发动机 应用 结构功能一体化 在航 加工过程 虚拟制造 航空事业

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高能束流加工技术的发展动态 被引量：7

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作者 巩水利 高巍 +1 位作者 王玉岱 马旭颐 《航空制造技术》 北大核心 2014年第19期66-69,共4页

高能束流通常是指高能量密度的束流,如激光束、电子束、等离子体及离子束。高能束流加工技术利用高能束流对材料或构件进行制造及加工,主要包括焊接、增材制造和表面工程等。高能束流加工技术具有其他加工技术无法实现的独特优势,在先... 高能束流通常是指高能量密度的束流,如激光束、电子束、等离子体及离子束。高能束流加工技术利用高能束流对材料或构件进行制造及加工,主要包括焊接、增材制造和表面工程等。高能束流加工技术具有其他加工技术无法实现的独特优势,在先进制造领域尤其是飞机和航空发动机中的应用愈加重要。 展开更多

关键词 高能束流加工技术 增材制造 高能量密度 航空发动机 等离子体 表面工程 制造领域 激光束

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金属零件激光增材制造技术的发展及应用 被引量：95

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作者 李怀学 巩水利 +1 位作者 孙帆 黄柏颖 《航空制造技术》 北大核心 2012年第20期26-31,共6页

激光选区熔化技术与选择性激光烧结技术的不同之处在于后者粉末材料往往是一种金属材料与另一种低熔点材料的混合物,成形过程中,仅低熔点材料熔化或部分熔化把金属材料包覆粘结在一起,其原型表面粗糙、内部疏松多孔、力学性能差,需要经... 激光选区熔化技术与选择性激光烧结技术的不同之处在于后者粉末材料往往是一种金属材料与另一种低熔点材料的混合物,成形过程中,仅低熔点材料熔化或部分熔化把金属材料包覆粘结在一起,其原型表面粗糙、内部疏松多孔、力学性能差,需要经过高温重熔或渗金属填补空隙等后处理才能使用;而前者利用高亮度激光直接熔化金属粉末材料,无需粘结剂,由3D模型直接成形出与锻件性能相当的任意复杂结构零件,其零件仅需表面光整即可使用。 展开更多

关键词 激光选区熔化 选择性激光烧结技术 锻件 金属压制材料 激光增材制造 激光 金属材料 轻稀有金属合金 钛合金 成形过程 成形工艺 激光熔覆技术 技术实现

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Ti_2AlNb合金及其焊接技术研究进展 被引量：14

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作者 陈玮 李晋炜 史一宁 《航空制造技术》 2015年第17期136-139,共4页

过去的30年里,Ti2AlNb基合金获得了广泛关注。作为替代镍基高温合金的选择之一,其优异的综合力学性能适应了未来航空发动机对高比强度、高比刚度的轻质高温结构材料的迫切要求,对于降低飞行器的自重,提高发动机结构效率和高温服役性能... 过去的30年里,Ti2AlNb基合金获得了广泛关注。作为替代镍基高温合金的选择之一,其优异的综合力学性能适应了未来航空发动机对高比强度、高比刚度的轻质高温结构材料的迫切要求,对于降低飞行器的自重,提高发动机结构效率和高温服役性能具有重要意义。 展开更多

关键词 金属间化合物 焊接 显微组织 力学性能

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航空表面涂层技术的应用与发展 被引量：9

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作者 李其连 崔向中 《航空制造技术》 2016年第14期32-36,46,共6页

航空表面涂层技术是航空制造技术的重要组成部分,涂层材料与涂层制造技术创新对提高航空零部件产品性能、降低能源消耗、提升产品可靠性及服役寿命具有重要意义。主要对涉及航空工业领域热障涂层、复合材料表面环境障涂层、高温可磨耗... 航空表面涂层技术是航空制造技术的重要组成部分,涂层材料与涂层制造技术创新对提高航空零部件产品性能、降低能源消耗、提升产品可靠性及服役寿命具有重要意义。主要对涉及航空工业领域热障涂层、复合材料表面环境障涂层、高温可磨耗封严涂层及纳米涂层技术的应用现状与研究进展进行了阐述。 展开更多

关键词 航空涂层技术 热障涂层 环境障涂层 封严涂层 纳米涂层

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采用EB-PVD技术制备两种多分层热障涂层的研究

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作者 刘亮 张华芳 +3 位作者 高巍 雷新更 崔向中 郑玉峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期21-24,共4页

基于电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,设计并分别采用离子束辅助沉积法和低转速法制备了两种具有分层结构的热障涂层(TBCs),对陶瓷层引入层状结构后的组织结构与性能进行了研究。结果表明,层状结构的引入带来大量平行于沉积面的分层界... 基于电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,设计并分别采用离子束辅助沉积法和低转速法制备了两种具有分层结构的热障涂层(TBCs),对陶瓷层引入层状结构后的组织结构与性能进行了研究。结果表明,层状结构的引入带来大量平行于沉积面的分层界面和相邻分层间的密度调制变化。层状结构TBCs的占优取向由(100)逐渐变化到(111),但仍都形成了不可转变的四方相(t′)结构。依据分层结构本身的差异和分层界面所处位置的不同,低转速分层试样具有更好的抗氧化性能,但离子辅助分层试样具有明显更长的热循环寿命。 展开更多

关键词 热障涂层 离子束辅助沉积 多层 寿命

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2.0mm厚TC4钛合金激光焊接接头组织与力学性能研究 被引量：14

7

作者 赵晓龙 王彬 +1 位作者 巩水利 何恩光 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第9期209-211,共3页

对2.0 mm厚的TC4钛合金进行激光焊接试验,分析接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊缝区由晶粒粗大的β相和镶嵌在β相中的针状α相组成;热影响区由初生α相+β相组成,β相中还包含针状的二次析出α相。TC4钛合金激光焊接头抗拉强度在... 对2.0 mm厚的TC4钛合金进行激光焊接试验,分析接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊缝区由晶粒粗大的β相和镶嵌在β相中的针状α相组成;热影响区由初生α相+β相组成,β相中还包含针状的二次析出α相。TC4钛合金激光焊接头抗拉强度在1095~1106 MPa,屈服强度为1054~1066 MPa,均大于母材。激光焊接接头断后伸长率在10.1%~11.1%,比母材低。当激光功率在2000~3500 W,焊接速度为1.5~8.0 m/min,离焦量为-1.5~1.5 mm时,均可得到焊缝表面成形良好,表面和内部无气孔等缺陷的高质量焊缝。 展开更多

关键词 TC4 激光焊 激光功率 离焦量 焊接速度

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航空钛合金表面激光熔覆Ti_3Al基复合涂层的组织性能分析 被引量：6

8

作者 李嘉宁 巩水利 +1 位作者 单飞虎 邓云华 《航空制造技术》 北大核心 2013年第16期76-80,84,共6页

介绍了各种不同条件下航空钛合金表面激光熔覆Ti3Al基复合涂层的组织性能,对钛合金表面改性及强化技术的发展具有极为重要的实际意义。

关键词 航空材料 钛合金 激光加工 表面

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钛合金薄板激光修饰焊残余应力研究 被引量：3

9

作者 王俊杰 常明 +2 位作者 何恩光 陈俐 杨璟 《航空制造技术》 2015年第3期75-77,85,共4页

采用X射线法测量焊接残余应力,对比研究了TC4钛合金薄板激光焊和激光修饰焊的残余应力分布规律与特点。结果表明：激光修饰焊未改变TC4钛合金薄板激光焊接接头残余应力的分布特征;激光修饰焊可以显著降低焊接接头横向残余应力,X方向上... 采用X射线法测量焊接残余应力,对比研究了TC4钛合金薄板激光焊和激光修饰焊的残余应力分布规律与特点。结果表明：激光修饰焊未改变TC4钛合金薄板激光焊接接头残余应力的分布特征;激光修饰焊可以显著降低焊接接头横向残余应力,X方向上的最大残余压应力由原来的409MPa降到345MPa,Y方向则从316MPa降至278MPa,在焊缝两侧8mm范围内,应力值波动很小,基本呈现均匀分布,对于焊接纵向残余应力激光修饰焊只是略微降低应力波动幅度;与激光焊的接头边缘处相比,由于边缘效应激光修饰焊接产生的残余应力释放幅度较低,从27%-42%降到10%-18%。 展开更多

关键词 X射线法 TC4钛合金 激光焊接 焊接残余应力 边缘效应

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AF1410钢母材及电子束焊接接头预腐蚀疲劳对比研究 被引量：2

10

作者 韩鹏 毛智勇 +1 位作者 王西昌 唐振云 《航空制造技术》 北大核心 2013年第10期88-90,97,共4页

通过对20mm厚AF1410铜母材及电子束焊接接头试样进行中性盐雾腐蚀后进行疲劳试验,得出AF1410钢母材及电子束焊接接头疲劳分散性较小,在高应力(800MPa)以上,母材及焊接接头的疲劳寿命相近,在低应力(676MPa)下,焊接接头的疲劳寿命能达到... 通过对20mm厚AF1410铜母材及电子束焊接接头试样进行中性盐雾腐蚀后进行疲劳试验,得出AF1410钢母材及电子束焊接接头疲劳分散性较小,在高应力(800MPa)以上,母材及焊接接头的疲劳寿命相近,在低应力(676MPa)下,焊接接头的疲劳寿命能达到母材的70%。通过典型试样的断口可以看出母材与焊接接头断裂具有相似的形貌特征,主要以韧性断裂为主,疲劳扩展源区多发生在预腐蚀造成的蚀坑处,有多个疲劳裂纹扩展源,从扩展源向各个方向有明显的射线图案,可以很清楚地看见大量微坑覆盖断面。 展开更多

关键词 AF1410钢 电子束焊接 预腐蚀

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TA15钛合金电子束焊缝形状对疲劳性能的影响研究 被引量：3

11

作者 刘昕 唐振云 《航空制造技术》 北大核心 2012年第13期119-121,124,共4页

通过选用适当的电子束焊接工艺,可得到4种典型的电子束焊缝形状,分别为钟罩形、漏斗形、楔形和钉形。对不同焊缝形状的电子束焊接接头进行了疲劳性能试验,并利用所建立的层次分析数学模型,综合评价了焊缝形状对疲劳性能的影响。

关键词 焊缝形状 电子束焊接 疲劳性能 层次分析法

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TC4钛合金激光窄间隙焊接工艺与组织特征研究 被引量：7

12

作者 王翔宇 巩水利 +2 位作者 杨璟 芦伟 单飞虎 《航空制造技术》 2016年第23期104-107,共4页

使用IPG YLS-5000多模光纤激光器实现了12mm厚TC4钛合金光纤激光窄间隙焊接,优化了焊接工艺,并对焊缝组织和显微硬度进行了分析。结果表明:激光窄间隙焊接容易产生气孔和侧壁未熔合缺陷,优化后的焊接工艺能显著减少气孔并消除未融合缺... 使用IPG YLS-5000多模光纤激光器实现了12mm厚TC4钛合金光纤激光窄间隙焊接,优化了焊接工艺,并对焊缝组织和显微硬度进行了分析。结果表明:激光窄间隙焊接容易产生气孔和侧壁未熔合缺陷,优化后的焊接工艺能显著减少气孔并消除未融合缺陷。母材显微组织为典型的等轴组织,焊缝区显微组织由粗大的β柱状晶和网篮状马氏体α'组成。热影响区晶粒尺寸明显细化。热影响区组织由细小的针状马氏体α'、转变α组织和β转变组织构成。焊缝区和热影响区的显微硬度高于母材,近焊缝热影响区显微硬度达到最大值。 展开更多

关键词 窄间隙 TC4钛合金 激光焊接 显微组织 显微硬度

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AZ31B镁合金电子束焊接接头显微组织及疲劳性能 被引量：5

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作者 王文先 马征征 +4 位作者 左从进 许海鹰 付鹏飞 崔泽琴 闫志峰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期848-854,共7页

为了改善镁合金焊接接头的微观组织及其力学性能,采用真空电子束焊接工艺对厚10 mm的AZ31B镁合金板材进行焊接,分析电子束对接接头的显微组织、元素分布和物相组成,检测了电子束对接接头静载拉伸性能和疲劳性能.试验结果表明AZ31B镁合... 为了改善镁合金焊接接头的微观组织及其力学性能,采用真空电子束焊接工艺对厚10 mm的AZ31B镁合金板材进行焊接,分析电子束对接接头的显微组织、元素分布和物相组成,检测了电子束对接接头静载拉伸性能和疲劳性能.试验结果表明AZ31B镁合金电子束焊接接头的微观组织和力学性能均得到了改善:焊缝区晶粒明显细化,焊缝区Mg、Zn元素的质量分数分别降低了0.12%和0.28%,Al、Mn元素的质量分数分别增加了0.24%、0.14%,焊缝区为单相α-Mg,无明显的低熔点β-Mg17Al12脆性;焊接接头的抗拉强度为242 MPa,能够达到母材的抗拉强度;在脉动载荷(R=0.1)、2×106循环次数下,其接头的疲劳强度为91 MPa,能达到母材的78.4%. 展开更多

关键词 电子束焊接 AZ31B镁合金 显微组织 抗拉强度 疲劳强度

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TC4－DT电子束焊接头显微组织及疲劳裂纹扩展行为 被引量：6

14

作者 唐振云 马英杰 +3 位作者 毛智勇 雷家峰 刘羽寅 李晋炜 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期109-112,118,共4页

在光学显微镜下对TC4-DT钛合金电子束焊接头显微组织进行了分析,讨论了接头不同位置显微组织特征.比较了疲劳裂纹始于焊接接头不同位置时的宏观裂纹扩展路径及裂纹扩展速率,依据焊接接头显微组织特点讨论了显微组织对疲劳裂纹扩展行为... 在光学显微镜下对TC4-DT钛合金电子束焊接头显微组织进行了分析,讨论了接头不同位置显微组织特征.比较了疲劳裂纹始于焊接接头不同位置时的宏观裂纹扩展路径及裂纹扩展速率,依据焊接接头显微组织特点讨论了显微组织对疲劳裂纹扩展行为的影响.结果表明,电子束焊接头沿熔深方向显微组织存在一定的差异;文中条件下,与母材区相比焊缝熔合区及热影响区具有较高的疲劳裂纹扩展抗力,导致裂纹扩展路径逐步偏向母材区,最后讨论了裂纹扩展路径的偏折对裂纹扩展速率的影响. 展开更多

关键词 TC4-DT 电子束焊 接头显微组织 疲劳裂纹扩展

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焊后热处理对TC4-DT钛合金电子束焊接接头组织性能的影响 被引量：6

15

作者 韩鹏 毛智勇 +1 位作者 付鹏飞 王西昌 《航空制造技术》 北大核心 2013年第16期93-96,共4页

对70mm厚的TC4-DT损伤容限钛合金进行电子束焊接,焊后采用不同的热处理工艺,对两种状态下TC4-DT焊接接头及母材进行力学性能试验,并对母材、热影响区、焊缝进行显微组织分析。结果表明:(980℃/10min,AC+720℃/2h,AC)双重退火更有利于提... 对70mm厚的TC4-DT损伤容限钛合金进行电子束焊接,焊后采用不同的热处理工艺,对两种状态下TC4-DT焊接接头及母材进行力学性能试验,并对母材、热影响区、焊缝进行显微组织分析。结果表明:(980℃/10min,AC+720℃/2h,AC)双重退火更有利于提高TC4-DT钛合金电子束焊接接头的冲击强度,同时保持接头的抗拉强度与母材基本相当。 展开更多

关键词 TC4-DT钛合金 电子束焊接 显微组织

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控制电子束高频偏转扫描的电磁系统仿真及设计 被引量：8

16

作者 杨波 代建辉 +1 位作者 左从进 许海鹰 《航空制造技术》 2015年第S1期87-90,共4页

采用ANSYS模拟软件对多极靴偏转线圈结构及其参数进行了仿真,结果表明:极靴越多,线圈中间的空间磁场越均匀。综合考虑线圈的磁场分布、加工难度、制作成本等因素,设计了以铁氧体为磁芯材料的十二极靴偏转线圈,并检测了该偏转线圈的高频... 采用ANSYS模拟软件对多极靴偏转线圈结构及其参数进行了仿真,结果表明:极靴越多,线圈中间的空间磁场越均匀。综合考虑线圈的磁场分布、加工难度、制作成本等因素,设计了以铁氧体为磁芯材料的十二极靴偏转线圈,并检测了该偏转线圈的高频响应特性,试验结果表明,所研制线圈可以在100k Hz以上的高频工作。 展开更多

关键词 电子束 偏转扫描 电磁系统 仿真

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6061铝合金激光穿透焊的焊缝成形 被引量：6

17

作者 许飞 陈俐 郭路云 《航空制造技术》 2015年第11期99-101,104,共4页

分别采用光纤激光和YAG激光对2.5mm厚的6061铝合金开展了激光穿透焊接试验,研究了主要焊接参数对焊缝成形的影响规律。结果表明,与YAG激光相比,高能量密度的光纤激光更易于实现穿透焊接,且光纤激光获得良好焊缝成形的工艺区间更大。在... 分别采用光纤激光和YAG激光对2.5mm厚的6061铝合金开展了激光穿透焊接试验,研究了主要焊接参数对焊缝成形的影响规律。结果表明,与YAG激光相比,高能量密度的光纤激光更易于实现穿透焊接,且光纤激光获得良好焊缝成形的工艺区间更大。在穿透焊接条件下,焊缝截面形貌分为钉头形和近X形两种。当激光功率较高时,光纤激光焊缝更趋向于生成近X形截面,YAG激光焊缝更易于生成钉头形截面。焊缝成形受激光功率密度和焊接热输入双重因素的影响。随激光功率密度和焊接热输入的增大,光纤激光焊缝截面形貌逐渐由钉头形向近X形转变。 展开更多

关键词 6061铝合金 光纤激光 YAG激光 焊缝成形

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铝锂合金激光焊T型接头残余应力分布特征

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作者 何恩光 巩水利 +1 位作者 吴冰 陈俐 《航空制造技术》 北大核心 2012年第13期91-93,97,共4页

分别采用激光焊、激光填丝焊、MIG焊等焊接方法对5A90铝锂合金T型接头进行焊接,然后采用X射线衍射法对其进行残余应力测量,获得了T型接头垂直于焊缝方向不同位置处的残余应力分布,并分析了不同焊接方法对其残余应力分布规律的影响。

关键词 铝锂合金 激光焊接 T型接头 X射线衍射法 残余应力

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扫描方式对激光选区熔化成形316不锈钢性能的影响 被引量：17

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作者 胡全栋 孙帆 +1 位作者 李怀学 巩水利 《航空制造技术》 2016年第1期124-127,共4页

为了揭示激光选区熔化成形过程中熔池行为,以316不锈钢粉末为对象展开激光选区熔化试验,研究了激光选区熔化成形时不同的扫描方式对成形件内部缺陷、微观组织以及室温拉伸性能的影响。结果表明:将层片分区短线扫描成形可以有效地控制成... 为了揭示激光选区熔化成形过程中熔池行为,以316不锈钢粉末为对象展开激光选区熔化试验,研究了激光选区熔化成形时不同的扫描方式对成形件内部缺陷、微观组织以及室温拉伸性能的影响。结果表明:将层片分区短线扫描成形可以有效地控制成形零件内部的气孔缺陷;与无分区长线扫描相比,采用分区短线扫描后零件内部组织呈现明显的柱状且晶粒尺寸较大。 展开更多

关键词 激光选区熔化 增材制造 扫描方式 缺陷 微观组织

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