飞机钛合金整体结构的超塑成形／焊接组合工艺技术

30多年的研究应用表明,超塑成形/焊接整体结构在降低飞机结构重量、提高结构完整性和承载效率方面具有独特的技术优势,对现代飞机结构设计和制造产生了深远的影响.文内详细阐述了超塑成形整体结构特点及工艺过程,综述了近年来钛合金超塑成形整体结构制造技术在航空领域的发展应用现状,并介绍了中国超塑成形整体结构的研制和应用进展情况.最后指出,新材料、新结构的超塑成形/焊接组合工艺在未来新型飞机和航天飞行器上的应用前景广阔,激光焊与超塑成形的新型组合工艺将会成为重要的超塑整体结构制造技术.     

TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件成形工艺

以TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件为研究对象，设计了两种成形工艺方案，分别为超塑成形工艺方案、热成形+超塑成形工艺方案，采用PAM-STAMP软件进行了工艺仿真分析，得到了零件成形过程中厚度的变化，预测了零件的成形质量，确定了采用热成形+超塑成形工艺方案，并设计了相应的成形模具进行试验验证。结果表明，采用热成形+超塑成形组合工艺可成功制备出合格的TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂零件，成形后零件最薄处厚度约为1.24 mm,减薄率约为22.5%,满足设计强度要求，同时成形结果与仿真结果一致。     

全国钛合金成形技术交流会将在上海召开

现代飞机已大量采用钛合金结构件 ,其中钛合金超塑成形 /扩散连接技术不仅用于制造口盖、舱门 ,而且用于制造飞机的前缘缝翼、鸭翼和减速板。我国先进的飞机也大量采用了钛合金薄壁结构。采用先进的成形技术制造的钛合金压力容器已经进入了批量生产阶段。我国在“九五”期间进行和完成了多种牌号的钛合金国产化及钛合金零部件的设计、研制和集成验证 ,取得了一批丰硕的成果。特别是钛合金的超塑成形、超塑成形 /扩散连接、热成形技术、钛合金阳极氧化和化铣技术 ,有了长足的发展。为提高我国钛合金成形技术水平、扩大钛合金结构的应用范围、…     

其它焊接方法

20093167X80管线钢STT+药芯自保护焊接工艺研究/杨昕//电焊机.-2008,38(11):6~8介绍了STT气保护半自动根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺的特点,以及对X80管线钢焊接适应性的研究。在选定焊接方法、焊接材料和工艺参数条件后,进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明,所选的焊接方法、焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接。图4表6参220093168飞机钛合金整体结构的超塑成形/焊接组合工艺技术/郭和平…//焊接.-2008(11):41~45阐述了超塑成形整体结构特点及工艺过程,综述了近年来钛合金超塑成形整体结构制造技术在航空领域的发展应用现状,并介绍了中国超塑成形整体结构的研制和应用进展情况。最后指出,新材料、新结构的超塑成形/焊接组合工艺在未来新型飞机和航天飞行器上的应用前景广阔,激光焊与超塑成形的新型组合工艺将会成为重要的超塑整体结构制造技术。图9表1参520093169激光-MIG复合焊中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响/高志国…//焊接学报.-2008,29(12):69~73为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光...     

其它焊接方法

20093167X80管线钢STT+药芯自保护焊接工艺研究/杨昕//电焊机.-2008,38(11):6~8介绍了STT气保护半自动根焊、自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺的特点,以及对X80管线钢焊接适应性的研究。在选定焊接方法、焊接材料和工艺参数条件后,进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明,所选的焊接方法、焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接。图4表6参220093168飞机钛合金整体结构的超塑成形/焊接组合工艺技术/郭和平…//焊接.-2008(11):41~45阐述了超塑成形整体结构特点及工艺过程,综述了近年来钛合金超塑成形整体结构制造技术在航空领域的发展应用现状,并介绍了中国超塑成形整体结构的研制和应用进展情况。最后指出,新材料、新结构的超塑成形/焊接组合工艺在未来新型飞机和航天飞行器上的应用前景广阔,激光焊与超塑成形的新型组合工艺将会成为重要的超塑整体结构制造技术。图9表1参520093169激光-MIG复合焊中激光与电弧前后位置对焊缝成形的影响/高志国…//焊接学报.-2008,29(12):69~73为了便于激光束焊接高反射率的铝合金,研究了激光-MIG复合焊方法中激光...     

固溶时效处理对TB3钛合金冷镦紧固件组织与性能的影响

研究了TB3钛合金紧固件冷镦成形前固溶处理、冷镦后时效处理过程中的组织与性能变化。结果表明,TB3钛合金紧固件的合理工艺为820 ℃保温30 min空冷（固溶）+冷镦成形+650 ℃保温300 min空冷（时效）。采用合理的固溶时效处理工艺试制了TB3钛合金M5×15内六角螺钉,并对其进行了力学性能测试,抗拉强度达到1238.2 MPa,断后伸长率达到6%,满足钛合金紧固件技术要求。     

钛合金高尔夫球杆头超塑气胀成形技术研究

针对传统钛合金高尔夫球杆头生产工艺复杂、效率低、成本高的不足,利用钛合金在一定条件下具有良好超塑性这一莫大的优势,开发了钛合金高尔夫球杆头的超塑气胀成形工艺。运用ABAQUS有限元分析软件,对高尔夫球杆头本体部分在钛合金最佳超塑状态下超塑气胀成形的过程进行了数值模拟分析,揭示了成形过程中应力、应变及厚度分布规律,进一步得到该超塑状态下的压力一时间成形曲线,为后续试验提供了有效参考,同时预测了超塑气胀成形高尔夫球杆头工艺的可行性,模拟结果为钛合金高尔夫球杆头超塑气胀成形工艺与模具优化设计提供了理论依据。     

固溶时效对TB3钛合金冷镦紧固件组织与性能的影响

研究了TB3钛合金紧固件冷镦成形前固溶处理、冷镦后时效处理过程中的组织与性能变化。结果表明,TB3钛合金紧固件的合理工艺为820℃保温30 min空冷(固溶)+冷镦成形+650℃保温300 min空冷(时效)。采用合理的固溶时效处理工艺试制了TB3钛合金M5×15内六角螺钉,并对其进行了性能测试,抗拉强度达到1238.2 MPa,断后伸长率达到6%,满足钛合金紧固件技术要求。     

Ti6Al4V钛合金自由曲面钣金件超塑成形数值仿真与实验验证

针对Ti6Al4V钛合金自由曲面薄壁钣金件的制造需求,采用超塑成形工艺保证成形件的几何精度。利用数值仿真确定合适的工艺参数和模具工艺补充面,基于Power law模型描述了Ti6Al4V钛合金稳态阶段的流动应力。设计加工超塑成形模具完成了Ti6Al4V钛合金薄板的超塑气胀成形工艺实验,由于成形温度高,成形件表面氧化严重,线切割后得到所需的自由曲面钣金件。采用GOM ATOS光学扫描仪测量了成形件和自由曲面钣金件的几何形状,与CAD模型进行对比以验证成形工艺与模具设计的合理性,实验结果表明,超塑成形后的残余应力小,切边后没有明显的回弹。合适的超塑成形工艺参数为成形温度900℃、气胀压力2. 2 MPa、保压47. 5 min,自由曲面钣金件的几何精度可以达到±0. 2 mm。     

钛合金舵体芯板超塑成形/扩散连接工艺的有限元分析

利用有限元软件ABAQUS建立了激光预焊芯板的钛合金舵体超塑成形有限元模拟模型,并对TC4钛合金舵体芯板的超塑成形工艺进行了数值模拟,获得了优化的压力-时间加载曲线,最大气压为1.2 MPa,压力加载时间约为2400 s。模拟结果还表明,芯板变形过程中不同部位贴模先后顺序不同,但芯板总体厚度分布均匀。TC4钛合金舵体超塑成形的有限元模型分析结果为后续的激光焊接芯板的钛合金舵体超塑成形/扩散连接工艺提供了参考。