喷丸对TC9钛合金表面层质量的影响

喷丸强化工艺是保证钛合金零件获得良好表面层质量的一种重要手段。由于这种工艺的适应性强、使用方便、方法可靠、强化效果佳,并且成本低廉,所以,目前在工业生产中得到了越来越多的应用。 试验是在TC9钛合金的拉削表面上进行喷丸。采用液压湿喷,弹丸为直径d=0.5～0.8mm的生铁丸,然后对喷丸及未喷丸的试件做冷作硬化、残余应力及疲劳强度的对比性试验,最终评价喷丸对钛合金表面层质量的影响。     

旋片喷丸工艺在生产中的应用

一、概述旋片喷丸是气动式唢丸和叶轮式喷丸工艺技术的发展,它是将小而硬的碳化钨弹丸,通过弹性聚胺酯粘在尼龙网上,制成旋片,再通过风动工具使其高速旋转,使旋片上的弹丸猛烈地撞击零件表面的一种喷丸工艺。旋片喷丸装置,由于可以把弹丸粘在尼龙习上,这样在喷丸加工时就避免了弹丸的散失和污染环境,而且不受场地和工件大小的影响,可以在现场进行喷丸加     

带筋整体壁板预应力喷丸成形数值模拟及变形预测

带筋整体壁板特别是高筋整体壁板具有优异的结构效率、减重效益和密封效果,在航空航天等领域备受青睐。预应力喷丸成形是大中型、长寿命、高性能复杂带筋整体壁板的一种不可多得的有效成形手段。数值模拟是促进带筋整体壁板预应力喷丸成形技术研究、进步与应用的一种极具潜力的途径。针对带筋整体壁板预应力喷丸成形数值模拟,建立了基于响应面函数的多弹丸撞击有限元模型、基于应变中性层内移的反弯曲应力场法模拟模型、预应力喷丸成形RBF神经网络预测模型,实现了喷丸成形应力场法数值模拟、预应力喷丸成形较高精度数值模拟与变形预测,为带筋整体壁板预应力喷丸成形技术研究和实际应用提供了一种更为便捷、高效、经济的途径。     

喷丸强化Ti6Al4V钛合金的数值模拟

为了更加真实地模拟Ti6Al4V钛合金的喷丸强化过程,建立了一个基于概率控制多弹丸冲击靶面位置的三维喷丸有限元模型,以考虑喷丸强化过程中弹丸之间的相互作用。模拟了喷丸角度为60°和90°的两种工况,结果表明:对于相同的弹丸尺寸和初始速度,达到完全喷丸覆盖率和饱和喷丸强度,60°喷丸角度工况在单位受喷面积上需要的弹丸个数为15/D2(D是弹丸直径),90°喷丸角度工况需要的弹丸个数为35/D2;在达到完全喷丸覆盖率的过程中,随着弹丸个数的增加,喷丸强化的残余压应力逐渐增大并趋于稳定,而受喷表面粗糙度基本呈线性增大;在完全喷丸覆盖率下,相对于60°喷丸角度工况,90°喷丸角度工况的表面残余压应力较小,但最大残余压应力较大,表面粗糙度也较大。      

激光喷丸成形多尺度有限元模拟技术

激光喷丸技术是一种先进的金属塑性成形和表面强化技术,相比于弹丸喷丸,激光喷丸能量密度更大,因而成形能力更强,可以用于成形刚度更大的钣金件,如飞机整体壁板,在航空航天领域有广泛的应用前景。构建一种多尺度激光喷丸成形模拟方法,包括激光喷丸诱导应力场的计算方法和基于直接应力法的工件成形曲率的预测方法。预测结果通过2024–T351铝合金块状试件和典型截面单筋件激光喷丸试验得到了验证,试验结果与模拟结果吻合较好,表明此模拟方法有效可行。     

一种热等静压镍基粉末合金的喷丸强化研究

本文对一种热等静压镍基粉末合金喷丸后的残余应力和组织结构及其在随后高温下的应力松弛和组织结构的回复与再结晶等进行了系统的试验研究,并研究了喷丸在消除粉末合金中孔洞的作用。     

消除应力打击片的原理及在航空领域的应用

飞机经过长时间的飞行和使用后,机上很多部件会存在耐疲劳强度降低和应力腐蚀。对于应力的消除和增强金属部件的表面强度,波音在标准工艺规范SOPM20-10-03和BAC5730里面专门详细介绍了一种常见的标准工艺规范——喷丸工艺。喷丸工艺是一种能够提高金属部件表面强度和去除残余应力的工艺。它是通过在被喷丸部件的表面施加挤压应力来提高金属部件的疲劳强度和抵抗应力腐蚀裂纹的能力。目前,在飞机维护中,为采用喷丸工艺完成消除应力,需要对飞机部件进行拆卸及重新组装,所耗时间与人力成本较大。3M推出了一种新型应力消除工艺,即采用3M TM…     

TB6钛合金激光喷丸与机械喷丸残余应力场有限元模拟

利用有限元软件建立了TB6钛合金激光喷丸以及机械喷丸的三维数值分析模型,研究了不同工艺参数对残余应力场的影响;对比了两种喷丸工艺所形成的应力波和各自的衰减规律;研究了两种喷丸工艺的复合强化工艺对残余应力场的影响。结果表明:激光喷丸形成的平面波造成较深的应力影响层,深度可达1.5mm;机械喷丸形成的球面波产生较大的残余应力,最大残余压应力可以达到屈服强度的1.1倍。塑性应变越大残余应力越大,塑性应变层与残余应力影响层深度相近;在两者复合强化工艺中,残余应力影响层深度与激光喷丸的相近,最大残余压应力可达屈服强度的1.2倍。     

机翼苎皮数控喷丸成形工艺及设备

喷丸成形工艺已广泛用于制造单、双曲率的机翼蒙皮零件。实践证明,这种方法不但设备简单,成本低,具有足够的精度,并且能提高机翼的抗疲劳强度以及抗应力腐蚀的能力。然而,传统的喷丸成形工艺带有手艺的特点,成形零件的再现性主要取决于操作者的技术水平。喷丸成形机床历来也都是人工操纵的。近期,波音公司在Wheelabrator-Frye公司和Alien-Bradley公司的协助下,发展了一种以实验数据为基础的CNC喷丸成形系统,采用叶轮式喷丸机,应用计算机数字控制系统、比以前喷丸成形中用样板检验,以及送进速度,弹流速度和弹流量等均由人工调节具有明显的优越性。与蠕变成形相比,新型的CNC喷丸     

民用飞机气密腹板裂纹研究

民用飞机气密腹板主要承受机舱内部的气密载荷,气密腹板在面外气密载荷循环作用下可能发生疲劳破坏,产生裂纹,为研究气密腹板的疲劳性能,提出了一种裂纹预测分析方法,并通过疲劳试验验证方法的可行性。根据飞机气密腹板结构的传力特征和试验测量结果,确定了气密腹板疲劳典型部位和循环受载严重工况。选取疲劳典型部位腹板格子(包含连接紧固件),以六面体单元为最小单元建立精细有限元模型,进行仿真分析,分析得到裂纹发生位置以及裂纹发生机理和实际检测结果一致。基于细节疲劳额定值(detailed fatigue rating,简称DFR)法和疲劳检查表,进行气密腹板疲劳寿命分析,采用NASGRO软件进行气密腹板裂纹扩展寿命分析,裂纹萌生并扩展到临界裂纹长度的疲劳试验循环次数接近裂纹发现时次数,且理论分析偏保守。     

液体喷丸

我厂生产的航空发动机叶片要求采用液体喷丸强化工艺。在缺乏参考资料的情况下,遵照毛主席“独立自主、自力更生”的方针,组成了三结合小组,在六二一所的帮助下,进行了液体喷丸试验,北自行设计、制造了PW—2液体喷丸机,经过调试和工艺试验,性能达到了预定要求,自一九七五年八月正式投产以来,运行正常。液体喷丸是将玻璃丸与水混合一同喷向零件的一种表面强化工艺。它用来提高被喷零件的疲劳寿命。液体喷丸的主要优点是可获得较好的劳动条件,而不象干喷那样有粉尘容易损     

喷丸成形技术及未来发展与思考

喷丸成形是一种借助高速弹丸流撞击金属构件表面,使构件产生变形的金属成形方法,喷丸成形是一种无模成形工艺,是大中型飞机金属机翼整体壁板首选的成形方法。     

喷丸工艺的妙用

大家所熟知的喷丸工艺技术,已广泛地应用在提高零件的疲劳强度和成形大型壁板零件以及清除零件表面氧化皮等方面,形成了喷丸强化、喷丸成形和喷丸清理工艺。最近,我厂成功地应用喷丸方法挽救了一批表面严重划伤的铝合金门面板,又对不锈钢门面板进行喷丸修饰,均达到了用户使用要求,扩大了喷丸工艺的应用。一、门面板划伤的挽救有一批宾馆门面板,材料为铝合金,大小为300×700毫米左右,厚度为3毫米,共280件。因表面严重划伤而退回,用常规方法排除     

表面机械强化工业纯钛疲劳性能的研究

利用透射显微技术和 X射线衍射分析技术 ,对工业纯钛在喷丸、滚压两种强化方式下的组织和残余应力进行了对比研究。结果表明 :1 ) TEM组织中均可观察到位错和变形孪晶。滚压形成了单个分散的孪晶 ,喷丸表层中形成大量相互交叠的孪晶和变形带 ;疲劳后 ,喷丸组织中产生孪晶 -孪晶的交互作用 ,而滚压组织中是孪晶 -晶界的交互作用。2 )喷丸较滚压强化表层残余应力松弛显著 ,疲劳后两者的表层残余应力相当 ;3)喷丸较滚压粗糙度高一个数量级。并依上述分析对表面机械强化机理进行了解释。     

喷丸加工的改进

我厂原有的喷丸加工设备,主要适应于喷丸成形。而目前国外定货件涉及到的喷丸加工主要是喷丸强化。其要求对零件所有表面进行喷丸,图纸上详细规定了喷丸强度、复盖率、弹丸直径等,要求较高。为此,我们将喷丸设备和工艺进行了一些必要的改进,以便与之相适应。一、喷丸设备的改进 1.喷嘴架的改进定货方要求:喷嘴的位置和角度可以直接     

喷丸成形工艺规划方法

喷丸成形技术利用特定能量源产生冲击压力,在壁板表层深度方向引入非均匀分布的塑性应变,是一种柔性冷加工塑性成形技术,适用于大尺寸复杂型面整体壁板的成形制造。对喷丸成形的工艺建模方法、工艺规划方法两个方面进行了综述;梳理了喷丸成形数值模型的发展历程,分析了固有应变模型在喷丸成形模拟中的显著优势;对喷丸成形工艺规划方法进行综述,介绍了传统工艺规划途径,指出其无法适应现代工业发展需求的原因,对基于数值模型的工艺规划进行了回顾,分析研究成果存在的问题与难点并提供解决思路,试图为喷丸成形技术未来发展的研究与工程应用提供参考与借鉴。     

预应力喷丸夹具

喷丸成形飞机整体壁板,无论采用PW-1喷丸机或手提喷丸机,都需要先将壁板在预应力夹具上预弯。实践证明,预弯喷丸可以消除自由喷丸的球面变形倾向,很好地控制变形方向。现就介绍预应力喷丸夹具。一、喷丸成形施加预应力原理薄壁板材自由喷丸时,板材外表面受到高速运动的弹丸流冲击,形成密集的凹坑,每个凹坑都有材料被挤压出来,向四周延伸,整个外表面积增加,内表面仍保持原有状态,内外表     

TC17钛合金超声喷丸强化残余应力场分析

为探究TC17钛合金超声喷丸强化残余应力场分布状态,基于ABAQUS/Explicit建立了超声喷丸振动系统,结合仿真与试验结果分别探究了0.15 A与0.25 A喷丸强度下TC17钛合金试样的应力场、表面形貌和应变层分布状态。两种喷丸强度下,残余压应力最大值均处于次表面区域。在表面残余应力均值、次表面残余压应力最大值、残余应力层深度方面仿真数值与试验结果差异较小,整体偏差小于15%。随着喷丸强度增加,施密特因子集中分布范围有降低的趋势。0.25 A喷丸强度下应变层与残余压应力层深度分布相近,分别较0.15 A喷丸强度下的深度值提升57.1%与53.3%。高周疲劳结果表明,相比0.15 A喷丸强度,0.25 A喷丸强度下疲劳极限提高4.7%,两种喷丸强度下疲劳寿命均达到10⁷次循环。残余压应力层深度在高载荷低循环下作用较小,在低载荷高循环下对裂纹萌生的抑制作用增加,较高的表面残余压应力及较深的残余压应力层深度对抑制残余拉应力引起的疲劳失效效果更显著。     

微粒子喷丸技术研究进展

微粒子喷丸因其采用的弹丸介质尺寸小,具有强化基体表面并降低表面粗糙度的优点,已成为航空、能源动力等领域中一项重要的表面强化技术。目前对于该技术的研究仍处于对其强化机理的试验论证阶段,还未有完整的理论体系。对微粒子喷丸技术的原理和特点进行了综述,讨论了微粒子喷丸的强化机制,阐述了目前微粒子喷丸技术的研究现状及在各类材料中的应用,并指出了该技术的应用前景。研究各类参数对喷丸效果的影响将是微粒子喷丸发展的主要方向。     

束线环氧气密插座

新型飞机(包括改型的飞机)和机上的新成品都需做性能试验,定型试飞。飞机气密座舱的内外必须敷设一定数量的座舱内外连接导线(简称“内外连线”)。这些内外连线用以连接座舱内外的各个控制部分、电桥、电源、光线示波器(或记录磁带)、传感器、变换器以及成件等。对于内外连线的敷设,我们以前都是借用某些气密插头座中的空线或者借用某系统某设备的插头座,当连线根数不够时,在座舱气密框上钻孔,另行安装气密插头座。对于任何一种有气密座舱的飞机来说,这些工作都相当烦琐,而且解决的“内外连线”也不太多。安装新气密插头座,任务完成后还要补孔,长期使用后,容易影响座舱气密性,降低产品质量。当需要“外连线”根数较多时,用上述方法就难以解决。