轻金属及其合金的国际标准化现状

国际上通常称铝、镁、钛为轻金属。在航空航天技术领域里,具有比强度高、比重小等特性的轻金属得到了广泛的应用。因此,对轻金属及其合金的国际标准化工作,已成为国际标准化组织(ISO)很重视的问题之一。在国际标准化组织中,轻金属及其合金的标准化工作由第79技术委员会(ISO/TC79轻金属及其合金技术委员会)负责。TC79下设九个分委     

焊接技术在轻金属航空机体制造中的应用

航空轻金属的焊接已由传统气体保护焊电弧焊(GTAW/GMAW)及激光焊(LW)过渡发展到搅拌摩擦焊(FSW)等固相连接新技术,搅拌摩擦焊将航空轻金属的焊接制造推动到了一个崭新的时代,航空制造领域中搅拌摩擦焊技术的应用将会越来越多,轻金属在航空制造领域的应用也会更加深入。     

轻金属颗粒燃烧理论研究进展

介绍了铝、镁和铍一类轻金属颗粒在氧化氛围中燃烧的有关实验现象，并在此基础上对蒸气相扩散机理、多相机理及复合机理进行了述评。     

轻金属在人造卫星中的应用

1.前言 铝、镁等有色轻金属已经在人造卫星中作为以星体和装载仪器为主的结构材料得到了广泛应用,其重量占结构总重量的80%以上。近年来,虽然为减轻人造卫星的结构重量,在部分结构中也开始应用碳纤维增强塑料(CFRP)等复合材料,但由于受其机械性能、热性能和电性能方面的限制,目前还不能完全取代轻金属。     

镁基复合材料研究进展及新思路

镁合金是最轻的金属结构材料,然而其强度低、塑性和耐腐蚀性能差,严重限制了其作为轻金属材料在工程领域中的广泛应用。镁基复合材料因具有比强度高、比刚度高、比模量高、质量轻等优异特性,被认为是目前提高镁合金力学性能、实现其工业化应用最具优势的途径之一。本文着重介绍了碳纳米管、石墨烯、Si C等增强镁基复合材料研究现状。从增强体分散、界面结合及其结构稳定性等方面深入分析了目前镁基复合材料存在的瓶颈;从增强体表面改性、基体合金设计、复合材料制备工艺等方面探索了镁基复合材料的设计新思路;提出了镁基复合材料的发展趋势与研究方向。     

新型天地运输系统和先进结构材料

本文综述了西方新型天地往返运输系统采用的有关先进材料——轻金属合金材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料及C/C复合材料的性能特点、适用条件和某些新工艺。     

轻金属颗凿燃烧理论研究进展

介绍了铝，镁和铍一类轻金属颗粒在氧化氯围中燃烧有有关实验现象，并在此基础上对蒸气相扩散机理，多相机理及复合机理进行了述评。     

中俄航空工艺、材料学术交流会在京举行

根据中国航空研究院与俄罗斯航空工业总局共同组成的航空工艺材料合作工作组1993年的工作计划,第二届中俄航空工艺、材料学术交流会于1993年10月25日至11月5日在北京召开。参加这次交流会的俄方单位有全俄航空材料研究院、航空工艺研究院、发动机工艺研究院、轻金属研究院、玻璃研究院等。这些单位都是前苏联时期和现在俄罗斯在这些领域具有最高权威的研究院。     

增强相分布方式对复合材料有效力学性能的影响

针对增强相在基体材料中的分布方式的不同,建立了一个研究复合材料有效性能的细观力学模型.该模型由固体基体和增强相两相介质组成,假设细观结构呈周期性均匀分布.采用直接平均法和二尺度展开法计算了复合材料的有效性能,得出了不同微结构分布的复合材料横向弹性模量、泊松比和剪切模量随增强相材料体积分数比的变化曲线,其变化规律与实验数据吻合较好.研究表明在较大体积分数比下,增强相的分布直接影响到复合材料的弹性刚度.     

稳态热传导下基于多相材料的一体化设计

提出一种基于多相多孔材料的一体化模型。模型以结构散热弱度最小为目标,以结构体积比与材料微结构质量为约束。引入独立的宏观设计变量和微观相设计变量,通过单元相密度建立两类变量间的联系;基于对等混合材料插值模型建立单元相密度与热传导系数间的惩罚关系;推导得到目标函数灵敏度表达式。求解偏微分方程实现单元散热弱度过滤,消除棋盘格及网格依赖性现象。通过二维数值算例讨论并分析了材料特性、热载荷、体积比约束以及质量约束对一体化优化结果的影响。数值实验结果表明,该建模方法在多相材料/结构一体化稳态热传导优化设计中具有可行性和有效性。     

Al-Li-Cu-Mg-Zr合金拉伸断裂行为的扫描电镜原位观察

<正> 铝-锂基合金具有密度低而比强度和比刚度高等优异性能,为探索新型的航空航天用金属结构材料提供了新的可能。其在发展中所遇到的主要障碍是塑性低和韧性差。目前主要通过发展Al-Li-Cu-Mg-Zr系五元合金,引入新的强化相如T_1相、S′相等,分散δ′相所引起的共面滑移。本文通过在扫描电镜下进行动态拉伸,很好地完成了这类     

轻金属材料结构制造中的搅拌摩擦焊技术与焊接变形控制（下）

五、轻金属结构制造中的焊接变形控制在轻金属薄壁结构的焊接制造中,板壳构件失稳翘曲变形比其他形式的焊接变形更为严重。尤其是飞行器结构一般多选用厚度不大于4m m的金属板材,如带筋壁板、燃料贮箱等。如图14所示,当板件的厚度小于4m m时,则焊接残余应力所引发的失稳翘曲变形必然会突现,这是因为板件失稳翘曲的临界压应力值陡然降低的结果。北京航空制造工程研究所近20年来着手研究开发了轻金属板壳结构的低应力无变形焊接方法熏其机理属于在焊接过程中主动控制热应变的产生和发展,用预置温度场的全截面热拉伸效应或是用热源-热沉的局域…     

真空电子束焊接技术及其在空空导弹弹体加工中的应用

电子束焊接技术以其具有其他焊接方法不可代替的特点而在空空导弹弹体的加工中显示出了巨大的优势。随着空空导弹向着远程、高速、高机动、高过载的方向发展,一些超轻金属、高强度材料、高精密度零件的焊接将会被陆续提上日程,各种难以实现的接头形式也将会相继出现,这为电子束焊接技术的应用和发展提供了广阔的前景。     

纳米钛铝化合物研究计划

纳米钛铝化合物研究计划美国阿贡勒国家实验室正在资助一项叫做“塑性纳米相钛铝化合物的制造、试验及建模”计划，它是麦道公司与阿贡勒实验室的一项合作，旨在生产晶粒尺寸比传统材料小的材料。麦道公司对纳米钛铝化合物组织及相成分有深入了解，而阿贡勒在生产技术、测...     

O相合金Ti2AlNb的超塑性研究进展

以O相为基础的Ti2AlNb合金具有高的比强度、比刚度以及良好的高温蠕变性能和抗氧化性能,己经成为最具潜力的航空航天高温结构材料.在其实用化进程中,超塑成形是该材料成形加工形成制件的理想工艺.本文综述了Ti2AlNb基合金材料超塑性研究的最新进展,对其超塑变形中的组织特征和变形机制进行了详细讨论.最后,展望了Ti2AlNb基合金超塑性加工未来的发展趋势.     

基于微观结构的2B06铝合金全寿命概率模拟

通过新型铝合金2B06轧制薄板材料的金相分析和疲劳断口的扫描电镜分析知,其疲劳裂纹萌生机理与材料微观结构有着紧密的联系,该型铝合金轧制薄板光滑试件的疲劳裂纹一般倾向于尺寸较大的S相(Al₂CuMg)粒子处萌生。经统计分析获得S相粒子尺寸的分布规律;将S相粒子当量假设为表面裂纹,运用概率断裂力学,建立涵盖"材料微观结构→短裂纹扩展→长裂纹扩展→断裂"失效过程的全寿命概率模拟理论模型,通过不同应力水平和不同应力比的多组疲劳试验对模型进行验证。结果表明,提出的全寿命概率模拟方法是合理的、可行的。     

三种高强铝合金高温组织实时观察研究

2219、2A14、2195铝合金是航天领域常用的三种结构材料，特别是2195合金，因其密度低、比强度和比刚度高等优势在航天的应用越来越广泛。本文基于高温金相实时观测系统，在50 K/min加热速率下对强化态（固溶+时效）下的三种铝合金常温（约25℃）至软化温度（约600～660℃）下微观组织及相组成的变化过程进行了实时观察。结果表明：强化态下的三种铝合金均在高于其固相线的温度下发生了熔化，高温金相视场中的初始熔化位置位于圆形相（含有Al、Cu元素）附近，而块状相（含有Al、Cu、Fe等元素）则最后发生熔化。重新凝固后材料显微硬度降低50%左右，表明基体中的增强相减少；先析α相中Cu含量降低，大部分Cu元素均富集于晶界上形成接近共晶成分的网状富Cu相；未溶块状相熔点较高，重新凝固后被推移到晶界。对三种铝合金分析对比结果表明，2195合金固液温度区间最小，高温下形成的网状富Cu液膜最容易被拉开，因此该材料热裂纹敏感性最大。     

碳/环氧波导滤波器导电层电铸工艺研究

前言碳/环氧波导滤波器是一种微波器件。该器件由于采用了环氧碳纤维做为结构材料,所以具有重量轻、强度高、尺寸稳定等特性。但是,环氧碳纤维复合材料是电的非良导体,所以用这种材料制成的波导管不起滤波作用。要使环氧碳纤维做成的波导管成为滤波器,就必须在结构复杂的波导     

多孔Sialon 陶瓷的冷冻凝胶法制备与表征

采用冷冻凝胶成型和无压烧结工艺制备了多孔Sialon陶瓷材料,通过X射线衍射分析了材料的晶相组成,观察了材料的显微结构形貌,测试了材料的弯曲强度和介电常数。结果表明:z值影响材料的晶相组成,浆料的固相体积分数影响材料的性能,当z=2.5,固相体积分数为60%时,材料的弯曲强度达到116MPa,介电常数为4.79。     

用于飞机结构选材的系列材料性能指标及其应用

为提高飞机机体结构选材的合理性,从材料性能指标的角度出发,在材料比强度、比刚度的常用基本指标之外,结合飞机结构设计思想,提出了材料比疲劳强度、比静韧度、比动韧度、疲劳强度比、静韧强比、疲劳韧强比共6个材料性能指标的概念与计算方法。建立了基于系列材料性能指标的飞机结构选材方法,考虑飞机结构的设计准则及结构在实际使用过程中的功能需求,通过条件筛选缩小备选材料范围,依据系列材料性能指标进行材料对比排序,并通过结构验证确定最终选材。以某型飞机机翼大梁的选材过程给出了应用实例。