钛合金复杂结构件等温精锻成形工艺与应用

介绍了现代飞机结构设计中使用钛合金的发展趋势,以及以Ti-10V-2 Fe-3Al合金材料的飞机复杂结构等温精锻工艺和典型精锻件的研究实例。     

钛合金铆钉在飞机上的应用

西安飞机制造公司研制的Ti-22材料的钛合金铆钉,通过各种性能的试验考核,已达到预定目标。现在已成功地应用在国产某型飞机上。钛铆钉连接具有重量轻、强度高、耐高温、抗腐蚀等优点。用于飞机的重要受力部位及高温部位,可以大大降低其结构重量并提高     

基于损伤权重的混合多钉连接件疲劳寿命预测方法

复合材料与金属材料混合多钉连接形式是当代飞机结构中最常见的连接形式,因此对于混合多钉连接件疲劳性能的研究有助于提高对飞机结构疲劳损伤的认知。针对以Ti-6Al-4V钛合金为螺栓的ZT7H/QY9611碳纤维增强树脂基复合材料连接板与30CrMnSiNi2A金属连接板混合多钉连接结构进行数值分析和试验研究。利用有限元方法,分别对复合材料和紧固件进行疲劳损伤预测,估算复合材料连接板上螺栓孔附近的损伤,依据复合材料和紧固件的损伤量所占权重,提出了以紧固件分布和复合材料连接板铺层层数为参数的经验公式,进而有效提高混合多钉连接结构疲劳寿命的预测精度。利用试验结果将螺栓孔损伤形式进行分类讨论,探索混合多钉连接件的损伤演化方式;利用C扫描技术得到复合材料分层损伤结果,与模拟结果进行对比分析,进一步解释了模型的合理性。与试验结果对比可以看到,考虑损伤权重的寿命预测值与试验值的对数误差仅为1.1%,相对于不考虑损伤权重方法的8.4%的对数误差,该模型寿命预测精度显著提高。     

某型飞机主起落架固定螺栓应力腐蚀裂纹扩展寿命估算及解决方法

某型飞机主起落架固定螺栓是机翼上部框架与支柱外筒的主要连接件,据外场统计,从飞机使用至今该螺栓共断裂228件,断裂部位绝大多数在M33×1.5一端,螺纹根部至3扣之间。螺栓断裂时有的经过2 150个起落,而有的仅有几个起落。此问题的发生直接影响到飞机的飞行安全。本文应用应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳的理论,计算分析了螺栓断裂的原因,同时提出了解决该问题的方法。     

提高螺栓孔挤压强化合格率的可行性分析

针对飞机提高疲劳寿命问题,在飞机的主要承力部位如起落架梁、下壁板的螺栓孔处进行挤压强化,可以大大提高飞机的强度,对飞机延寿具有极其重要意义。在实际生产过程中,挤压孔的合格率一直较低,通过大量的数据试验和详细的分析研究,查找出提高螺栓孔挤压强化合格率的瓶颈问题,对飞机生产单位提高产品质量具有重要参考价值。     

基于航空维修的标准件螺栓智能检测系统设计

飞机维修过程中涉及的标准件螺栓修理数量庞大、规格多,导致筛选和故检工作量大。采用基于机器视觉的机器人技术设计的标准件螺栓智能检测系统,实现了标准件螺栓的高效自动检测与分类,为航空维修标准件螺栓的修理提供了技术支持。     

30CrMnSiA受拉螺栓应力强度因子表征

在模拟飞机装配连接中螺栓实际受力工况实验的基础上,对在某型飞机装配连接所使用的30CrMnSiA材料的螺栓螺纹根部处的表面裂纹在拉-拉载荷下应力强度因子K进行了初步研究,通过对已有圆柱体的表面裂纹应力强度因子公式的分析、比较,采用类比的方法,推出了受拉螺栓表面裂纹应力强度因子K的表达式,并借助于模拟实际工况的实验加以验证,为在飞机装配连接过程中螺栓的制造与使用提供参考。     

钛合金六角头螺栓头部成形过程的有限元分析

航空用螺栓的头部多样、形状复杂,通常情况下利用镦锻工艺成形。研究采用塑性成形仿真软件,针对Ti-6Al-4V六角头螺栓的头部成形过程进行了有限元模拟,对成形各阶段的应力、应变、温度变化以及材料流动情况进行了分析,同时对成形过程中的缺陷进行了预测,为工艺设计和改进提供了依据。     

飞机高锁螺栓孔边缺陷阵列远场涡流传感器仿真与试验

飞机高锁螺栓孔边隐藏缺陷的检测是航空无损检测领域中的难点,远场涡流检测技术不受集肤效应影响,对飞机高锁螺栓紧固件孔边隐藏缺陷检测具有极大优势。针对飞机高锁螺栓紧固件孔边缺陷的检测,设计研发了放置式阵列远场涡流传感器,建立了高锁螺栓孔边隐藏缺陷检测三维模型,优化了检测线圈中心与高锁螺栓中心放置距离,研究了阵列相邻通道间磁场薄弱区缺陷信号衰减趋势,采用阵列放置式的检测方式研究了不同尺寸缺陷检测信号特征。仿真与试验结果表明：检测线圈中心与高锁螺栓中心距离11 mm时检测灵敏度最佳;相邻通道间磁场薄弱区检测信号存在一定程度上的衰减,优化后的探头可检测埋深为4 mm、长×宽×深为5 mm×0.2 mm×2 mm的紧固件孔边隐藏缺陷,且随缺陷长度增大检测信号幅值呈上升趋势。     

Ti-22Al-27Nb/TC4异种合金激光焊接组织性能研究

研究激光焊接对2.5mm厚Ti-22Al-27Nb/TC4异种合金焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,激光焊接可得到表面成型良好、内部无气孔裂纹的接头。Ti-22Al-27Nb侧热影响区O相和α_2相逐渐转变为B2相。TC4侧热影响区由α'马氏体和初始α相构成。焊缝区由B2相和α'马氏体构成。Ti-22Al-27Nb/TC4异种合金激光焊接接头平均拉伸强度为1043MPa,接近Ti-22A1-27Nb母材的强度。焊接接头平均延伸率为5.65%,为Ti-22Al-27Nb母材的49%。拉伸断裂位置均位于焊缝区域,断口形貌为韧窝花样。     

1500MPa级十二角头MJ螺纹合金钢螺栓的研制

论述了1500MPa级镍基合金Incone l718螺栓的研制特点及关键技术。结果表明,1500MPa级Incone l718螺栓能满足飞机对高强度、长寿命、耐腐蚀紧固件的需求,实现了1500 MPa级Incone l718螺栓国内供应的目标。     

发动机高压压气机与空调系统导管连接螺栓断裂分析

针对某飞机发动机高压压气机与空调系统连接螺栓断裂件进行试验分析，指出螺栓断裂的主要原因。     

激光沉积制备Nb3Al基难熔金属间化合物研究

通过控制激光功率使Nb-12Ti-22Al(at%)和Nb-22Al(at%)两种成分配比的混合元素粉末在Ti-6Al-4V基体上激光沉积合成了Nb3Al基难熔金属间化合物,并达到了预期设定的成分配比,其显微组织均匀细小,在δ-Nb3Al基体上分布着不同形态的β-Nbss.在合适的激光功率下,无裂纹的沉积层厚度有一定的限制,随着沉积厚度的增加,沉积层中残余拉应力增大,沉积薄壁件容易在底部发生断裂.由于Ti的添加使Nb-12Ti-22Al的的裂纹倾向性小于Nb-22Al.     

复合材料与金属结构连接热应力有限元分析

采用ABAQUS有限元算法,对复合材料和金属连接结构中的热应力进行了计算,研究了飞机初始装配温度和工作温度的温度差、复合材料壁板的铺层比例、连接螺栓的材料及螺栓的间距对连接结构中热应力的影响。研究结果表明:初始装配温度和工作温度的温度差越大,连接螺栓受载越大;增加复合材料层压板±45?方向的铺层,层压板应变增大,螺栓受力减小;相同螺栓直径,螺栓间距越大,连接结构的应力越大。     

高强度钢螺栓的脆性断裂分析

本文对一飞机用高强度钢螺栓的断裂进行了检验分析。分析结果表明,该螺栓出现的早期断裂是由于加工精度不高,装配时的局部应力集中及少量吸氢等共同作用下产生的氢脆断裂。     

TB飞机螺旋桨桨毂螺栓的试制

国外引进的ＴＢ飞机是一种单发、轻型飞机。该机型装用的是哈泽尔系列两叶螺旋桨。螺旋桨桨毂由前、后两半桨毂组成,用１０根桨毂螺栓将前、后两半桨毂连接在一起夹紧固定桨叶。螺旋桨转动时,桨毂螺栓承受全部的拉伸载荷和剪切载荷,在变速运动中还要承受额外的附加载荷。因此,对螺栓的材料和机械性能有严格要求。我厂在维修、翻修该型螺旋桨时,由于螺旋桨的数量多,所以桨毂螺栓的需用量大。为了减少维修费用,使该桨毂螺栓的生产国产化,保证足够的备件,我们选用国产航空金属材料进行试制,生产出所需的桨毂螺栓,满足了使用要求,而…     

波音737飞机紧固件的应用研究

波音737飞机是美国波音公司生产的中短程航线飞机,机型通用性最高,是由数万项零组件装配而成的,其中可紧固件连接是最重要的装配方式,用其连接的结构承载能力很高,在飞机上应用最广.下文详细论述波音737飞机各种紧固件的应用. 紧固件的分类和应用范围 在波音737飞机结构中存在800余种不同类型和规格的紧固件,仅尾段部件紧固件数量就达到5万余个,包括螺栓、螺母、螺钉、铆钉、高锁螺栓、环槽钉、盲铆钉、盲螺栓、销类紧固件等,这些紧固件可划分为两大基本类型:可拆卸型和永久型.     

论油箱区紧固件的安装力矩和夹紧力的关系

通过对某型号飞机油箱区及密封区紧固件(螺栓、螺母、垫圈等)在装配中出现的过装配、螺栓断裂、螺栓的安装顺序等问题进行分析,并对安装力矩与夹紧力之间关系进行螺栓拉脱力试验,通过试验结果分析它们之间的关系,最终得出合理的安装力矩值。     

Ti-22Al-25Nb合金剪切旋压过程中显微组织演化

通过剪切旋压试验,研究了旋压温度(910℃和1000℃)和减薄率(0、10%和30%)对Ti-22Al-25Nb合金显微组织的影响,探讨了旋压过程中的显微组织演化规律。结果表明:Ti-22Al-25Nb(原子数分数)合金旋压组织主要由α2相、B2相和O相组成,在旋压过程中,B2晶粒沿旋轮进给方向被拉长,且伴随有动态再结晶现象发生;温度主要影响Ti-22Al-25Nb合金中α2相与O相的尺寸和形貌,随着旋压温度的升高,O相片层逐渐变短并粗化,α2相趋向等轴化;变形量主要影响α2相体积分数与O相形貌,随着减薄率的增大,α2相体积分数逐渐减少,O相从片层状转变为短棒状。因此,Ti-22Al-25Nb合金剪切旋压过程中不仅发生晶粒变形与动态再结晶现象,更涉及复杂的相变行为,组织控制困难。     

俄空军战斗机座舱玻璃的维修

俄空军战斗机座舱玻璃的维修３９００１部队张德林俄罗斯空军部队一直很重视飞机座舱玻璃的维修。飞机座舱玻璃通常是利用软嵌固（用螺丝拉杆）、刚性螺栓嵌固或刚性无螺栓嵌固固定在座舱盖骨架上的，并且用密封胶沿整个骨架周边密封好。俄罗斯所使用的密封胶牌号有：ｙ３...