航空复杂构件精确成形技术基础研究

航空复杂构件是指飞机和航空发动机结构中形状结构复杂和(或)组织结构复杂的结构件.精确成形则是采用各种成形方法获得成形完整、尺寸精确、组织结构精确控制以及性能优越、可靠性高零件的工艺方法.凝固成形和塑性成形技术是两种主要的、传统的成形技术,各种大型,薄壁、整体、复杂、精密、优质的铸锻件是飞机和航空发动机的主要承力构件和关键构件,在航空制造业中具有十分的重要地位.     

钛合金薄壁复杂构件精密成形技术现状及发展

随着我国航空工业的发展,钛合金构件大型化、整体化是必然趋势,大型钛合金薄壁复杂构件的整体精密成形技术是必须解决的重大技术关键。在过去的几年内,先进的设备、加工过程的控制和数值模拟的应用使得航空航天用的钛合金薄壁复杂构件整体精密成形有了一定的发展。     

聚焦战略需求,开展航空构件成形与连接关键技术研究——走进江西省航空构件成形与连接重点实验室

江西省航空构件成形与连接重点实验室依托南昌航空大学航空制造工程学院,围绕航空发动机、大飞机、高空高速无人机、高级教练机等飞行器开展关键构件成形与连接的基础理论、关键技术研究和成套装备的开发、应用。实验室充分利用学校在航空制造领域的技术优势,围绕航空产业急需的关键航空制造技术开展研究,以突破关键技术严重依赖国外的瓶颈、建设一流技术创新平台、提升产业核心竞争力为目标,在航空制造先进焊接技术、航空构件精密成形技术、高效高精密加工技术和航空构件增材制造技术等领域建立创新平台,开展基础理论与应用技术研究,研发高精尖装备,并以项目为牵引,创新高校人才培养模式、为航空工业提供人才支撑。     

大型构件蠕变时效成形技术研究

蠕变时效成形技术是为实现大型整体壁板构件高性能与精确成形协同制造而发展起来的一种新型钣金成形方法.分析了大型整体壁板构件的特点和蠕变时效成形技术的原理,从蠕变时效材料本构建模、模具型面回弹补偿和模具设计3个关键方面重点阐述了蠕变时效成形技术的研究进展,并且从材料本构向构件本构发展、蠕变成形向塑变与蠕变复合成形发展和简单热力能场向多级复合能场时效成形发展3个研究热点阐述了该技术进一步发展面临的挑战.     

摇臂,杠杆的精密模锻

对摇臂、杠杆的精密模锻技术进行了探讨，介绍了平面精压成形技术和温锻成形技术在精密模锻中的应用。此外，还对精密模锻技术中的深凸台、坯料简化等问题进行了研究。     

航空制造技术发展趋势

本文针对国外先进航空产品发展需求,对航空产品研制及生产中所应用的数字化设计/制造技术、复合材料构件制造技术、大型结构件数字加工/成形技术、高温复杂结构件制造技术、先进连接与装配技术、超精密加工及微系统制造技术、特种加工技术、表面工程技术以及无损检测技术的发展趋势进行了分析和总结。     

三维自由弯曲成形技术及在航空制造业中的潜在应用

三维自由弯曲成形技术作为金属塑性成形领域近年来一项重要的技术创新,能够实现管材、型材、线材在各种弯曲半径条件下的精确成形,对传统弯曲成形技术带来了巨大的挑战.从三维自由弯曲成形技术的基本原理入手,对三轴、五轴以及基于并联机构的六轴自由弯曲系统的技术优势、关键工艺参数与成形缺陷、相关技术及装备研究进展情况等进行了系统介绍,并对其在航空复杂弯曲构件制造领域的应用前景进行了分析和展望.     

成果简介

成果简介筒形机匣等温精密模锻技术该技术适用于航空航天工业中许多复杂零件的缎造成形，也适用于其他铝合金、镁合金、钛合金等有色金属材料的等温精密成形工艺，已用于直１１筒形机匣的等温精密模股成形。采用等温精密模锻技术及先径向挤后反挤，最后再模压的成形工艺方...     

从F－22看第四代战斗机机载设备制造技术

以Ｆ—２２战斗机为例，综合分析了第四代战斗机机载设备中一些关键产品的主要制造技术。如精密和超精密加工技术、航空微电子制造技术、光电及微型传感器制造技术、新型特种材料构件制造技术以及精密复杂零件的计算机辅助制造技术，从中反映了美国发展这些关键制造技术的现状。     

大型多功能立式真空淬火电炉及其生产实践

本文介绍了我国自行研制的工作尺寸为φ600×1500的大型多功能立式真空淬火电炉的结构特点和功能,以及在航空零件和工模具上的应用情况。实践证明:该炉可以满足重要航空构件、钛合金制件和若干民用产品精密机件的热处理技术要求。     

航空装备电弧熔丝增材制造技术发展及路线规划图

电弧熔丝增材制造技术（wire arc additive manufacturing,WAAM）是一种高沉积效率的增材制造技术，采用逐层堆积的方式制备多种高性能的金属结构件，针对航空装备的大型、中等复杂的铝合金、钛合金WAAM成形技术的研究获得广泛关注。本文对WAAM技术定义、技术分类、成形系统及原理进行论述，综述了近年来国内外航空航天领域WAAM成形铝合金、钛合金的组织特性、冶金缺陷及质量改善、典型构件技术应用等方面的研究进展，分析了目前航空装备的大型、中等复杂构件WAAM成形技术所面临的关键共性问题，并提出了2035年WAAM成形技术路线规划图。     

复合材料自动铺带技术研究与应用

随着我国新型飞机项目的立项启动,复合材料用量以及大型整体构件的数量和尺寸不断增加,国内复合材料自动铺带技术得到迅速发展。目前,北京航空制造工程研究所率先完成了我国首台大型复合材料构件自动铺带机的研制,并在此基础上深入开展了自动铺带技术研究。     

大型机翼整体壁板系统化喷丸成形技术

大型机翼整体壁板是现代大型飞机重要的大型承力整体结构件并且通常直接构成飞机的气动外形。喷丸成形是现代大型轻质高强铝合金整体壁板件成形制造的首选技术方法，但如何实现大型机翼整体壁板的精确喷丸成形一直是现代航空制造技术领域的一个难点问题。针对这一工程问题，本文采用系统化的方法，将影响大型机翼整体壁板喷丸成形精度的因素分解为壁板平面板坯误差、成形参数设计准确度、成形参数控制精度、环境因素。针对这些因素，采用基于变形位能最小的板坯优化设计来减小由板坯导致的成形误差；采用数据拟合、人工神经网络以及解析模型计算相结合的喷丸成形参数综合设计方法来提高喷丸参数设计的精度和效率；建立了板坯修正模型以修正环境温度、喷丸设备参数波动等因素对成形件形状和尺寸的影响；对于从喷丸设备上下线后仍存在的外形贴模误差，则采用手提喷丸机进行局部的渐进式校形喷丸至外形贴模。壁板喷丸成形的工程实践表明，本文所提出的系统化方法能够有效提高大型机翼整体壁板喷丸成形的精度和效率，并可满足工业生产的需求。     

高温合金涡轮盘的细晶超塑性模锻技术

综述了前苏联高温合金锻造成形技术的发展情况,介绍了高合金化镍基高温合金细晶制坯＋普通模锻（或热模锻）精密锻造变形技术。以此技术为基础研制的涡轮盘性能达到国际先进水平。     

钛合金大型复杂构件等温局部加载近β锻造组织控制研究进展

高性能钛合金大型复杂构件精确塑性成形是航空航天高端装备实现大运力、低能耗、长寿命的必然选择,然而,面临如何提高成形制造能力和如何实现成形成性一体化控制的挑战。等温局部加载近β锻造为该类构件的成形提供了一种先进的工艺途径。由于成形过程的特殊性、构件结构的复杂性以及钛合金组织对成形方式与条件的敏感性,使得如何实现微观组织控制并获得性能优异的三态组织成为该成形技术研究发展与应用迫切需要解决的关键问题和基础性难题。从钛合金等温局部加载多道次成形组织演化机制、不同加载区和过渡区组织均匀性控制和三态组织形成及等温局部加载参数优化进行分析并给出了最新的研究进展。     

大型钛合金超塑成形/扩散连接整体壁板制造技术

钛合金超塑成形/扩散焊接技术,从替代分离式的铆接零件,发展到组合的整体部件,完全体现了钛合金超塑成形/扩散焊接技术于传统制造工艺相比的优点,结构质量轻、整体性好、成形质量高、制造周期短等。超塑成形/扩散连接技术应用于研制飞机、发动机构件,可获得减重10%～50%,降低成本30%～60%的显著技术、经济效益,同时提高设计自由度及构件的整体性能,可替代现有钛合金壁板焊接、铆接、螺接生产工艺。但对大型钛合金超塑成形/扩散焊接整体零件研制,在国内还是首次,如果采用超塑成形/扩散焊接工艺,一次整体成形大型超塑成形壁板,效果将更为显著。采用超塑性好的双相钛合金材料,可使成形的壁板使用性能有较大提高,主要是因为双相合金刚强度比值更高,各种工艺因素对其性能影响较小,氢脆倾向低、耐疲劳、可取消真空稳定热处理工艺,是制造工艺环节中,工艺路线最短的工艺方案。     

难加工材料闭式整体构件精密电火花加工技术研究

闭式整体构件因其结构复杂、叶间流道空间弯扭程度大,使得加工可达性极差,且材料一般为难加工的高强度合金,整体制造难度很大。针对这一制造难题,研究了闭式整体构件电火花加工的若干关键技术,如叶间流道加工区域划分、成形电极及其加工运动轨迹设计、工艺基准统一和电参数选择与优化、数控电火花加工过程仿真分析等。在此基础上针对典型闭式整体构件进行了试制加工。试验结果表明,基于所研究的关键技术能够采用数控电火花加工技术精密、可靠地实现闭式整体构件的整体制造。     

数控电解加工整体叶盘的研究、应用和发展

整体叶盘、整体叶轮构件对于提高现代航空发动机性能具有重要作用 ,但其加工技术至今仍是一个难题。本文综述了数控电解加工整体叶盘的技术特点、研究和应用现状以及发展趋势     

航空钛合金激光快速成形技术应用的材料问题

激光快速成形技术是20世纪90年代中期发展起来的新型零件成形技术,也是目前航空制造业研究与应用开发的热点技术之一.本文就航空钛合金激光成形技术在实际生产中的冶金质量控制、组织性能关系、工艺规范和工艺适应性、质量一致性控制、航空构件应用定位等材料应用技术问题进行了评述,为确保航空用激光快速成形制件的安全可靠使用提供了参...     

电弧增材制造研究现状及在航空制造中应用前景

电弧增材制造采用逐层堆焊的方式制造致密金属实体构件,因以电弧为载能束,热输入高,成形速度快,适用于大尺寸复杂构件低成本、高效快速近净成形。面对新一代飞行器制造成本及可靠性要求,其结构件逐渐向大型化、整体化、智能化发展,电弧增材制造技术在大尺寸航空结构件成形上具有其他增材技术不可比拟的效率与成本优势。本文综述了电弧增材制造技术研究现状,并结合该技术特征及国内增材制造技术研究规划,评述了我国在该技术领域的发展际遇与挑战,指出其在航空制造领域的发展前景及意义。