航天科技创新与3DITEP技术（下）

三、创新技术产品应用 航天科技需要创新,需要3D打印技术的助推。航天器上使用的高性能金属构件激光成形技术是以合金粉末为原料,通过激光熔化逐层沉淀,从零件数模一步直接制造出“近终形”高性能大型构件的技术。这一技术由美国于1992年首先提出并迅速发展。由于高性能金属构件激光成形技术对大型钛合金高性能结构件的短周期、     

SLM成形Inconel 718合金的组织性能调控研究

针对Inconel 718合金零部件传统制造技术中存在的制造极限问题,基于材料合金显微组织与力学性能之间的相关性等内容,开展激光选区熔化(SLM)成形Inconel 718合金性能的研究,建立了适用于SLM成形Inconel718合金的热处理制度,提高了该合金的室温与高温力学性能。考虑到SLM成形Inconel 718合金组织内部晶粒极其细小、内应力积累较大,传统的热处理制度不再适合新技术成形的零部件,根据基体中二次相的析出温度区间,对该合金的传统后热处理制度进行改进。力学性能测试结果证明:项目组提出的均匀化热处理+固溶处理+双时效的热处理制度能有效改善SLM成形Inconel 718合金的显微组织和综合力学性能,并满足锻件的使用要求。     

国外太空制造技术研究

介绍了美国宇航局(NASA)对太空制造技术的研究情况,包括连接技术和原位制造技术,找出了适用于太空连接的真空电子束钎焊技术和适合太空成形的自由成形制造(激光F3)技术,并介绍了太空制造设备的要求、集成制造单元和太空集成制造工厂的概念等,最后得出结论,太空制造技术的研究将成为长期载人航天项目中最重要的部分.     

K4202高温合金激光选区熔化成形微观组织研究

为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论。采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制。     

K42O2高温合金激光选区熔化成形微观组织研究

为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论.采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制.     

美国3D系统公司获得生产快且便宜的金属和陶瓷制造工艺

<正>据中国国防科技信息网2013年8月6日消息,通过3D打印和增材制造生产金属零件的能力使许多人感到惊奇。使用增材或直接制造方式生产最终零件(并非模型或原型)正在多个行业增长。人们可用金属材料(如钛、钴铬合金等)制造病人专用的医疗和牙科植入物,与传统方式相比,这种方法更快且更便宜。目前,     

多种复合材料缠绕模压喷管的工艺技术

介绍了一种小型固体推进剂火箭发动机的喷管，采用高硅氧玻璃纤维、酚醛树脂等多种复合材料缠绕模压成型的新工艺，由于选用整体模压喷管，取消了部分金属壳体，降低了喷管重量，提高了弹体的有效载荷；同时依靠模具成型，使制品尺寸精确，重现性强；通过数十个喷管的地面点火与飞行试验，证明了制件结构合理，工艺方法可行，工艺参数稳定，产品质量可靠。     

激光快速成型零件表面清洁处理装备研制

用选区激光烧结工艺制成的制件,在烧制完成后其表面留有浮粉,并且浮粉与制件之间有一定的粘连,由于制件的强度较低,在处理掉这些浮粉时,用毛刷手工清理极易损伤制件,并且效率很低,为此,提出研制一种能够克服上述弊端的装备。本文介绍的是利用压缩空气夹带微粉颗粒撞击制件表面浮粉,以达到清除制件表面上浮粉的装备。     

K4202镍基高温合金激光选区熔化成形室温拉伸性能研究

为了将激光选区熔化(SLM)这项技术推广到液体火箭发动机高温合金复杂结构件的成形,满足其使用要求,对SLM成形K4202高温合金力学性能及其强化机理进行研究。沉积态室温下拉伸试验力学性能指标表现出了很强的各向异性,但均接近或超过GH4202锻件标准值,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等理化分析手段揭示了其强化机理主要为细晶强化、应变硬化、沉淀硬化和过饱和的固溶强化。同时研究了固溶、固溶时效、直接时效三种热处理制度对K4202力学性能的影响,结果表明直接时效后的综合力学性能最佳。     

铸件的热等静压工艺——一项新技术

众所周知,目前热等静压(HIP)已经成为一种生产高质量零件的工艺,用以满足各方面的需求。现在,各种大型热等静压机(如图1所示)经常用于:以金属粉末、陶瓷粉末和金属陶瓷粉末为原料制造近实体成形零件;同     

NASA用3D打印成功制造9吨推力的发动机喷嘴

<正>据中国航天网消息,2013年8月22日,NASA的3D打印火箭发动机喷嘴成功通过点火试验,产生了创纪录的9吨推力。NASA设计的火箭发动机喷嘴由位于美国得克萨斯州的Directed Manufacturing公司制造,使用"选择性激光熔融"3D打印工艺,将镍铬合金粉末逐层堆积熔化,形成仅由两个零件组成的喷嘴。     

金属基复合材料制造方法荟萃

金属基复合材料的传统制造方法主要有加压铸造法、热压法和粉末法。根据纤维长短、金属基体的熔点高低以及纤维与基体金属适应性好坏等因素加以选择应用。由于传统方法各有不足之处，经过多年的研究与开发，最近推出了几种新的制造方法。     

固溶处理对超高Zn含量7系铝合金组织与性能的影响

本研究利用气雾化法制备微米级超高Zn含量（质量分数25%）铝合金粉末,再通过放电等离子烧结（SPS）可制备出富Zn增强相细小弥散的块体合金,最后经过固溶-自然时效热处理可进一步优化合金增强相的种类、尺寸及分布,在固溶温度400℃时,固溶-自然时效后的超高Zn含量铝合金的抗拉强度可达540MPa,断裂伸长率为5.3%,气雾化-SPS烧结-固溶时效的工艺路线为超高Zn含量7系铝合金的制备提供了新的思路。     

航天先进轻合金材料及成形技术研究综述

轻合金是现代航天装备轻量化首选材料,高性能轻合金构件制造能力决定了我国航天装备的功能水平与竞争力。为推动先进轻合金材料及成形技术在航天领域的应用,对高性能轻合金材料、铸造、钣金成形、增材制造等技术领域在基础理论、工艺开发、装备研制、工程应用等方面的发展现状进行了梳理,提出了高强耐热铸造镁合金材料、高性能钛铝合金材料、高性能镁合金熔模精密铸造、数字化铸造、旋压成形、超塑成形、钛/铝合金电弧熔丝增材制造等相关技术的后续发展方向。     

粉末分析样品的制备和激发

发射光谱粉末分析是进行金属与合金中微量杂质测定的有效手段。粉末标样的制备一般采用粉末合成法或溶液法进行,用粉末合成法工作需先配制一最高标准,而后再与基物依次以一定比例冲淡成一整套标准。用溶液法配制是将基体金属和杂质元素分别溶解,获得适当浓度的溶液,而后按要求合成、浓缩,蒸干灼烧成氧化物,并经仔细研磨。粉末样品的激发过程经常伴随着试样飞散和弧光游移两种现象,当采取样品中加入缓冲剂,预热、或在样品表面加入某种试剂,选用不同形状的电极等措施后,能获得较稳定的激发效果。而在某种场合下,球形电弧和重叠曝光较通常的粉末填塞法能明显提高检测限。     

CH—89多功能金属处理液

CH—89四合一多功能金属处理液是最新研制的表面处理液,具有除油、除锈、磷化、饨化的功能,适用于机械、车辆、汽车、钢家具、钢瓶、洗衣机、自行车等行业的钢铁制品涂漆枵静电粉末喷塑的防腐底层,可手工擦洗或槽浸。使钢铁制品表面生成一层灰色磷化     

7475合金复杂薄壁件的超塑成形技术

以椭球形零件为例，介绍了7475合金复杂薄壁件的超塑成形技术。采用有限元分析技术，对成形过程实施仿真，从而突破了零件壁厚均匀化、模具的设计、超塑成形工艺参数的优化等技术关键，采用CAD/CAM技术进行模具CAD/CAM设计和制造，实现(产品、工装)设计、工艺、制造三结合，所制造的某型号复杂薄壁件在形状尺寸精度、壁厚机械性能要求等方面均符合技术指标要求。     

镁合金电子舱体浇注系统设计与快速熔模铸造

为了满足航天器大型复杂薄壁镁合金构件减重与快速制造需求,以某镁合金电子舱体为例开展了熔模铸造工艺研究。通过选区激光烧结(SLS)3D打印技术制备了舱体熔模,设计了3种浇注系统,采用ProCAST软件对舱体的低压铸造过程和铸造缺陷进行了模拟。研究结果表明,3D打印的聚苯乙烯熔模在烧除过程中未导致型壳胀裂问题的出现。低压铸造结合缝隙式浇注系统可满足镁合金熔体的平稳充型和完全补缩,实现了镁合金舱体铸件的快速熔模铸造成形。     

提高真空镀膜膜层性能的研究

前 言 真空镀膜工艺是真空技术和涂料技术相结合的产物。其工艺是:在制品的表面先涂复一层涂料作为底漆以改变制件的表面状态来提高蒸发金属膜的光亮度和结合能力,采用真空蒸镀一层金属(常用的有铝和铜),再在金属膜层上涂复一层保护涂料。这样在制件表面获得一种金属感强烈、美观并具有一定强度的膜层(实物照片)。它的结构见图1。 这种工艺具有无环境污染,简单易行,成本低,用途十分广泛的特点(金属、非金属-塑料、陶瓷、木材、石膏……等等均可应用)。 本试验是在广泛应用的ABS塑料上,用北京仪器厂生产的真空镀膜机,采取蒸铝法,选配多种涂…     

激光包覆技术及工艺研究

激光包覆技术可利用火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂层或直接利用粉末或线、箔态材料在受控条件下用激光束予以熔化,让溶化材料散布与凝固,形成包层与基体之间的金相结合。包复材料可以是钴基合金、钨铬钴合金、硅、含碳化钨颗粒的致密基体、氧化铝。涂敷方法有漏斗法、喷镀膜法、侧面供料法、前倾供料法。包复层厚空可达6～7mm;平均硬度从(500g下的KHN)400Kg/mm~2到(100g下的KHN)2000～2300kg/mm~2,随所用包复材料而异。