高能束流加工技术的发展动态

高能束流加工技术是由物理科学、机械与制造科学、信息科学、控制科学和材料科学等多学科融合发展起来的高智能、高柔性、低能耗、高清洁的先进制造技术,是21世纪最重要的先进制造技术之一[1-2].高能束流是指在自由空间可定向传输的高能量密度的束流,如激光束、电子束、离子束及等离子体等.高能束流加工技术是指利用高能束流使材料产生加热、熔化、气化、等离子体等物理现象而达到对材料进行去除、连接、生长和改性等目的的一种先进制造技术.高能束流加工技术的主要特点有:多尺度、选择性、非接触、三维高精密、灵活性强、材料适应性强,可实现极端条件制造.     

耐候钢活性MAG 焊接接头组织及冲击断口特征

针对焊枪可达性差等难熔合焊接结构,提出了活性熔化极气体保护焊焊接新方法。该方法可增加焊接熔深,改善难熔焊接结构的熔合不良,获得高质量的焊接接头。采用活性熔化极气体保护焊接对耐候钢进行了工艺试验,对焊接接头组织、冲击韧性及断口形貌进行分析。结果表明,相对熔化极气体保护焊,活性熔化极气体保护焊在同等焊接热输入下熔深显著增加,焊缝表面及焊接接头内部质量高,接头组织更为细化,过热区析出碳化物相也更加细小弥散,冲击韧性提高,冲击断口韧性特征更明显。     

基于某型转子柱塞孔的双金属扩散焊技术

本文从扩散焊的焊接机理出发,研究了在特定的环境下,选取合适的焊接工艺参数,利用铜、钢金属的热膨胀系数不同的原理所形成的压应力,实现铜、钢双金属圆柱面的扩散焊接;通过仿真分析扩散焊接过程中压力的变化,选取合适的焊接参数进行焊接试验,并对焊后零件进行超声波无损检查和金相分析.结果显示:铜、钢两种金属在焊接温度T3、单面配合...     

柔性接头摩擦特性与橡胶损耗模量相关性研究

为研究柔性接头摩擦特性与橡胶损耗模量的相关性,设计了弹性材料为不同硅橡胶的2种柔性接头,测试了一系列常温常压条件下柔性接头在正弦激励下的动态特性。对比了不同摆动频率和摆角下柔性接头摩擦力矩与橡胶材料粘附摩擦系数的关系,以及柔性接头摩擦损耗与橡胶材料单位阻尼能的关系,在此基础上研究了橡胶材料损耗模量对柔性接头摩擦特性的影响。结果表明,摩擦力矩与橡胶材料的常系数、损耗模量和应变的乘积成正比,摩擦损耗与损耗模量和应变平方的乘积成正比。     

碳纳米管增强层合板胶接接头力学性能

为了增强碳纤维复合材料层合板单搭接胶接接头的力学性能,试验研究了将CNTs分散到胶粘剂中对提升胶接接头力学性能的影响。试验过程中设置了CNTs的4种不同的质量分数,分别为0%、1.5%、2.0%、2.5%,之后对不同质量分数的CNTs胶粘剂的胶接接头进行单向拉伸试验和三点弯曲试验。试验结果表明,对于受到单向拉伸载荷的试件,当CNTs的质量分数为2.0%时,接头的失效载荷最大,与CNTs的质量分数为0%时相比,接头的失效载荷提升了84.74%;对于受到三点弯曲载荷的试件,当CNTs的质量分数为2.0%时,接头的失效载荷最大,与CNTs的质量分数为0%时相比,接头的失效载荷提升了55.86%。由此表明,胶粘剂中加入碳纳米管(CNTs),不仅可提升胶粘剂的拉剪强度,而且增强了胶粘剂与接头表面的粘接性。     

运载火箭增压输送系统补偿器接头内高压成形

采用外径161mm、壁厚1．5mm的不锈钢激光焊管进行了补偿器接头的内高压成形实验研究，对成形后零件进行了测量，分析了内凹缺陷产生的原因，重点研究了轴向进给量对成形质量的影响。研究表明：轴向进给量小，圆角成形困难，成形区壁厚减薄量大；轴向进给量大，有利于成形圆角，成形区壁厚减薄量小，但轴向进给量过大，容易形成内凹现象。当轴向进给量在21．5—22．8mm间，能够获得外形尺寸与最小壁厚均满足设计要求的零件。     

求解弹体接头柔度的摄动反设计法

 求解接头柔度是研究战术导弹弹体接头动特性的一个重要内容。现有的求解接头柔度的方法有:经验法;有限元法及拟合法等。本文提出在已知全弹固有特性的基础上采用摄动反设计迭代法来计算接头的柔度。     

微量碳对阻燃钛合金焊接接头性能的影响

研究阻燃钛合金Ti-25V-15Cr,Ti-25V-15Cr-XC的电子束焊接头性能,对比分析母材中微量碳(C)对焊接接头性能的影响.试验结果表明,母材中的微量碳促使焊缝中形成较多的碳化物,提高接头的抗拉强度,降低接头的塑性,特别是大幅度降低焊缝的冲击韧性,仅为同状态不含碳母材焊缝的10%.     

铝合金接头材料性能与应用研究

大型固体火箭纤维缠绕发动机壳体前、后封头开孔处的接头为法兰结构,要求接头材料既具有较高的刚度和强度,同时重量还要轻。过去,一般采用铝合金作接头材料,但在产品研制过程中曾因后接头材料而发生过壳体的低应力破坏。随着型号研制任务的需要,接头开孔加大,从而使得接头材料承载更加苛刻。此外,发动机纤维缠绕壳体需经6.4 MPa的水压内压检验程序,接头材料又直接与水接触;在壳体生产过程中接头件还需与纤维复合材料缠绕在一起加热固化,与橡胶绝热层胶接,所以在发动机长期贮存过程中接头材料必定会受到某些特殊化学气氛的影响。可以说,接头件材料的环境条件是苛刻的,应力腐蚀开裂(SCC)的应力和环境条件是具备的。因此,减小和消除壳体生产工艺过程中接头材料可能诱发的SCC裂纹,根除发动机产品的隐患十分重要。