钛合金电镀新工艺及其应用

对钛合金的电镀工艺进行了研究试验，确定了以ＨＦ－ＨＮＯ３溶液酸蚀，然后直接阴极活化成膜，再以化学镀镍作为预镀底层的电镀工艺。对镀层性能进行了试验考核，确定了工艺参数。在型号产品ＣＺ一２Ｄ上得到了应用，证明该工艺电镀质量稳定可靠。     

钛合金TC4热应力校形的数值模拟

钛合金的屈服强度和弹性模量比值高,故其成形后回弹量大,成形的零件精度低,校形是解决钛合金成形回弹的有效方法.基于商用模拟软件Ansys建立了TC4钛合金高频感应热应力校形的控制模型,利用软件中LS-DYNA求解嚣,对钛合金热应力校形的过程进行模拟,得出了钛合金高频感应热应力校形中的一些规律和合适的工艺参数,并进行了相关实验验证工作.研究结果表明:所建立的高频感应热应力校形的控制模型得到的模拟结果与实验结果的一致性较好.     

先进焊接技术 提升优良品质——访北京航空制造工程研究所航空发动机工艺研究室主任李晓红

随着焊接技术在技术领域内的不断创新与发展,开发出的新型工艺技术为航空结构设计和制造提供了技术支撑.北京航空制造工程研究所在焊接领域做了很多研究,取得了丰硕的成果.     

玻璃纤维复合材料及其复合构件的台阶孔加工技术

以玻璃纤维增强树脂基复合材料及其复合构件台阶孔为研究对象,通过性能分析、工装和刀具设计、工艺参数优化等研究加工中各因素对台阶孔的影响。实验结果表明,采用镶合金复合钻头25°(螺旋角p)/15°(后角α),使用专用的工艺装置给钻削区材料施加预压应力,钻头转速为250、315 r/min、进给量为0.06、0.1mm/r时,孔的加工质量达到最优。     

表面强化对薄壁空心结构疲劳性能影响研究

制备了具有真实零部件几何特征的试验件,采用干喷丸、湿喷丸方法完成薄壁空心试验件表面强化并开展振动疲劳对比试验。试验结果表明:未采用表面强化处理的试件疲劳寿命最短;干喷强化试件寿命居中,且相同试验条件下干喷强化试件寿命是前者的10.4倍;湿喷丸试件寿命最长,是相同条件下干喷强化试件寿命的3.3倍以上。该研究成果对优化薄壁空心结构表面强化工艺及参数具有重要意义。     

TA2钛表面激光合金化制备耐1000℃高温氧化Ti_5Si_3/Ti_3Al复合涂层

为了提高钛和钛合金表面的抗高温氧化能力,使用先预置一层硅粉后预置一层铝粉方式,采用激光合金化技术在TA2钛表面制备出耐1000℃高温的Ti_5Si_3/Ti_3Al复合涂层,并采用XRD、SEM和等温氧化技术对激光合金化后涂层的组织特征和1000℃、50h空气等温氧化性能进行了系统研究。研究结果表明:涂层主要由初生的Ti_5Si_3相和Ti_5Si_3/Ti_3Al共晶组织组成;复合涂层经过1000℃、50h空气等温氧化后的氧化增重速率约为基体的1/12;复合涂层的氧化产物主要是Ti O_2、Al_2O_3和SiO_2;复合涂层中Ti_5Si_3和Ti_3Al两相的存在是其抗高温氧化性能提高的主要原因。     

数据驱动的曲面构件形状-拓扑协同优化方法

针对紧凑设计空间下曲面构件极致轻量化需求,提出一种数据驱动的曲面构件形状-拓扑协同优化方法,主要包括离线、在线和更新3个阶段。离线阶段中,首先通过拉丁超立方采样方法在设计空间内采样,并利用网格变形技术进行参数化建模,获得样本点对应的网格模型。然后对上述网格模型分别进行拓扑优化,获得优化后的应变能。基于上述步骤获得的样本数据,训练径向基函数代理模型,其中形状设计变量为输入,拓扑优化获得的应变能为输出。在线阶段中,将基于离线阶段获得的代理模型开展优化设计,采用协方差矩阵自适应进化策略来提高优化效率。更新阶段中,计算代理模型优化结果的真实响应,并将其加入样本数据集进行代理模型更新。最后,通过简支梁和航天器舱门算例开展算法验证。结果表明相比针对固定形状获得的拓扑优化结果,提出方法优化获得的应变能结果分别降低了20.08%和37.93%,表明提出方法具有更优的设计能力。     

钛合金相变超塑性成形工艺

以Ti—6Al—4V为对象,通过一系列试验,证实钛合金相变超塑性的实际存在,并将这种原理应用于板金加工和锻造加工,取得了较等温超塑性变形量大,更能有效地消除皱褶、得到了仅相当于通常锻造应力1/15的明显效果。