飞机钛合金接头零件耳片槽加工方法研究

飞机钛合金接头类零件耳片槽加工一直困扰着航空制造企业。针对飞机钛合金接头零件耳片槽加工难点,深入分析导致耳片槽加工质量差的原因,并对钛合金接头零件耳片槽加工进行了多种加工验证,提出一种去应力式耳片槽常规加工方法,并设计一套用于接头零件加工的铣削装置,在实现钛合金耳片槽快速加工的同时,有效保障了接头零件耳片面表面质量,消除了接头零件耳片收口现象。     

超声电火花复合加工钛合金表面质量研究

采用电火花加工及超声电火花复合加工的方法对TC4钛合金进行了加工实验,分析了小电参数下两种加工方法中脉宽和峰值电流对表面粗糙度的影响,研究表明超声电火花复合加工可有效地降低零件表面粗糙度值.通过扫描电镜对零件表面形貌的分析和重熔层厚度的观测以及零件表面X射线衍射分析,表明采用超声电火花复合加工钛合金零件可获得较好的表面质量.     

TA15钛合金零件热校形方法

研究了真空重复退火对TA15钛合金组织性能的影响;基于TA15钛合金典型零件,对其变形校正方法、校正工艺参数进行了分析。结果表明,TA15钛合金随着重复退火次数的增加,材料强度略有下降,塑性略有上升,但变化幅度不大;随退火次数增加,合金再结晶程度更加完全,残留β相的分布更加弥散,组织类型未发生变化,合金组织稳定,TA15钛合金零件可以采用热校形的方法进行变形校正。经对典型零件热校形,确定了TA15钛合金的热校形工艺参数。     

基于模板的相似结构盘类零件数控快速编程

在实际的生产中，经常会生产结构相似的零件，在对这些零件进行数控编程时，传统的编程方法会增加大量的重复性操作。为了提高数控加工的编程效率，实现数控编程的规范性与合理性，提出一种基于模板实现相似结构零件加工程序转换的方法。因盘类零件在生产加工中的应用日益广泛，以其作为代表，根据其特征的不同建立盘类零件的特征模板知识库，并将一些典型盘类零件的加工过程保存为零件模板；当对盘类零件进行数控编程时，根据相似特征匹配规则从特征模板知识库中调用特征模板或典型零件模板；最后在CAM软件中更改加工面与必要的加工参数，实现加工程序的快速转换。通过实际应用，在UG NX软件中验证了该方法的有效性。     

钛合金罩类零件的车削工艺研究

钛合金材料车削难度高,加工效率低;罩类零件具有薄壁的结构特性,其刚性差,在加工中易变形,零件形位误差较大,使得钛合金罩类零件在生产加工中往往比较棘手。本文结合钛合金罩类零件的结构特征及技术要求,提出了专用工装、专用刀杆和专用量具设计、刀具及切削参数的选用、工艺路线确定等,组成钛合金药形罩类零件的车削工艺方案,保证了加工质量、加工精度完全符合工件的技术要求,对相关产品的生产具有指导作用。     

滚压钛合金时表面层质量的工艺控制

采用钛合金作为重要机器零件的主要原因是其耐蚀性、高强度和低密度。但在生产中存在钛合金的精加工问题 ,因为它们有粘附倾向 ,对加工质量和生产率起负面影响。采用表面塑性变形法加工作为终加工工序 ,不仅可减小表面粗糙度 ,而且还可强化零件的表面层。对于钛合金 ,可采用滚压法达到表面塑性变形的效果 (图 1 )。该方法的实质是 :当滚轮滚压圆柱形零件时 ,在工具与零件的接触区内形成变形源 ,产生金属的塑性流动 ,并形成零件的表面层。根据滚压规范的不同 ,可改变变形源的大小及其应力应变状态。图 1　滚轮滚压圆柱形零件示意图依据工具对…     

一种带有回弹补偿的钛合金钣金热成形工艺

钛合金零件热成形后的型面回弹是钛合金钣金成形工艺中亟待解决的重要问题。文章针对典型的钛合金弯曲类零件,采用数值解析法与几何修正法确定零件回弹前的型面尺寸,并在此基础上设计带有回弹补偿的热成形模具。结合工艺试验确认并优化了相关热成形工艺参数,有效控制了钛合金零件热成形过程的外形精度,实现了零件的精确成形。     

TA15钛合金管材开裂失效分析

对开裂的TA15钛合金管材进行宏观检查,观察裂纹打开断口的宏微观形貌;对金相组织进行了研究,确定了该钛合金管材的失效模式,并对其开裂原因进行了分析。结果表明:TA15钛合金管材表面裂纹的产生,是由内表面局部短时超温形成的花斑和表面存在的残余拉应力的共同作用导致的。由于花斑的形成主要与热加工工艺过程中内表面的摩擦生热有关,所以在零件设计时应考虑钛合金零件设计的通用原则。     

基于NC物理仿真的钛合金薄壁件颤振预测研究

针对钛合金薄壁零件在铣削加工过程中存在的切削颤振问题,以多框类零件为对象,建立了基于NC物理仿真的钛合金薄壁零件颤振预测模型,解决了钛合金零件在工艺准备初期即实现颤振的预报。首先通过试验与仿真相结合的方式,获取工艺系统的颤振稳定域,并进行稳定域内参数优化;其次通过建立有限元模型,进行零件模态分析,获取零件加工过程中的动态特性,确定最优刀具路径;最后利用NC物理仿真软件对零件进行切削过程仿真,预测切削过程中颤振是否发生。结果表明,通过此类技术,可直观有效地跟踪加工过程,提高薄壁件加工稳定性。     

TC4钛合金锥形件温热剪旋实验研究

薄壁钛合金锥形件广泛应用于航空航天及军事工业部门,现有的加工方法已无法满足高精度零件的要求,火焰加热温热强旋成为大型钛合金锥形件成形的重要加工方法.本文对TC4钛合金锥形件温热剪旋工艺进行了实验研究,给出TC4钛合金不同工艺条件下的成形情况,分析了缺陷产生的原因.确定了可行的TC4钛合金锥形件温热剪旋工艺,为采用温热剪旋工艺进行钛合金锥形件的批量生产奠定基础.     

电子束3D打印模型处理对钛合金零件成形精度的影响

模型处理是影响3D打印钛合金零件成形精度的关键因素之一。以电子束3D打印几种典型形状TC4钛合金零件为研究对象,通过对成形零件进行精度检测,分析其在模型处理过程中引起误差的来源,提出了几项改进措施:对于圆柱体轴类零件,将模型精度设置提高到0.02 mm,可有效提高零件的成形精度;对于点阵多孔零件,提高STL数据的精度并优化切层算法,保持切层前后模型原貌是解决该问题的途径;对于针状细圆柱零件,将相同零件按照同一方向摆放,可以减少摆放角度对偏差的随机性影响;对于异形件,应在满足成形精度的前提下合理布局并减少支撑;对于薄壁零件,增加支撑密度能够有效提高零件悬空部分的成形精度。     

TC4钛合金异形型腔电解加工实验研究

通过分析钛合金电解加工时金属基体表面点蚀、钝化过程,研究了NaNO_3电解液、NaCl电解液及其混合电解液对TC4钛合金的电化学溶解特性的影响。对比分析不同成分电解液中的工件表面质量和加工效率,最终选用质量分数为10%NaNO_3和20%NaCl的混合电解液进行TC4钛合金异形型腔电解加工工艺实验。结果表明:采用混合电解液可实现TC4钛合金异形型腔的高效加工,稳定加工速度可达2.8 mm/min;当阴极进给速度为2.4 mm/min时,型腔一致性较好。     

钛合金整体叶盘叶型精密振动电解加工实验研究

针对钛合金整体叶盘叶栅通道狭窄、叶片型面复杂、扭转角度大等特点,采用片状电极对叶片型面进行双面同步精密振动电解加工。分析了电解加工参数对叶片加工精度和表面质量的影响,通过正交试验确定了合理的工艺参数,实现了整体叶盘的叶片叶身型面、根部R角及叶间流道的一次电解成形,型面误差为-0.023~0.040 mm,表面粗糙度为Ra0.53μm,达到了设计要求。对电解加工叶片型面试件的组织形貌进行扫描电镜观察,未发现晶间腐蚀和选择性腐蚀造成的点蚀现象。     

3D打印钛合金薄壁构件的研究进展

钛合金薄壁构件具有质量轻、结构紧凑等优势,然而因其轴向尺寸大、壁厚薄和形状复杂等几何特征,传统成形技术在成形薄壁构件时流程长、工艺复杂,严重限制了钛合金薄壁构件的应用。金属粉床3D打印技术可快速成形复杂异形零部件。为此,对电子束选区熔化技术(SEBM)和激光选区熔化技术(SLM)的成形能力和成形钛合金薄壁构件的微观组织、力学性能和表面粗糙度进行综述,并分析3D打印高性能精密复杂整体钛合金薄壁构件的发展趋势,为轻量化钛合金薄壁构件在高端装备上的应用提供参考。     

TC4钛合金等离子弧焊接工艺研究

介绍了等离子弧焊接技术在钛合金连接中的应用,提出了等离子弧焊接钛合金的工艺及条件。     

TC4钛合金等离子弧焊接工艺研究

介绍了等离子弧焊接技术在钛合金连接中的应用，提出了等离子弧焊接钛合金的工艺及条件。     

钛合金安装座熔模铸造工艺设计研究

根据飞机安装座铸件的结构特点和使用要求，结合钛合金的铸造特性，分析和探讨了以硅溶胶作为型壳粘结剂的钛合金熔模铸造工艺，设计了熔模工艺方案和离心浇注系统，并对工艺方案进行工艺实验，讨论了生产中所面临的质量问题。     

难加工材料铣削残余应力研究进展

镍基高温合金、钛合金等材料具有良好的高温强度、耐热性和耐腐蚀性等优异性能,已广泛应用于航空航天领域,然而这些材料属于典型的难加工材料,其相对切削加工性能很差,且已加工表面易产生显著残余拉应力,严重影响零部件使用寿命及性能。通过适当的方法调整和控制已加工表面的残余压应力,可以明显提高零件疲劳强度和耐腐蚀性。压应力制造技术是指以获得残余压应力为目标的制造技术,是一种典型的抗疲劳方法。将超声技术与其他加工方法复合实现残余压应力的主动控制,是目前抗疲劳制造技术的主要方法之一。然而,由于受超声加工的临界速度限制,超声与高速复合加工的研究相对较少,但两者均是目前压应力制造领域高度关切的先进加工方法,如果两者能有效复合,必将使核心部件制造在保证更加优良的抗疲劳性能的同时,获取更高的效率。通过分析铣削加工、高速加工以及超声振动加工中残余应力的研究现状,提出可将高速加工和超声振动加工相结合,从而实现难加工材料的高效压应力制造。     

化学铣切在钛合金加工中的研究及应用

化学铣切是一种能使表面形状复杂、加工精度要求高的零件达到加工要求的表面处理方法。阐述了钛合金化学铣切的反应机理,对钛合金化学铣切的工艺过程以及影响因素,如零部件的表面清冼、防护层的涂覆、刻型等进行了探讨。钛合金零件的表面清洗一般采取用浸渍有机溶剂的棉布擦洗和热碱洗的方法。化铣保护涂层除了应具有良好的附着力和耐蚀性外,还应具有良好的可剥性以及与化铣溶液的配套性。在化学腐蚀过程中,除了要防止产生小孔和形成粗糙的表面外,还要防止材料发生氢脆。此外,还对化学铣切液各成分的作用以及化学铣切对表面粗糙度的影响进行了讨论。     

面向三维形貌特征的钛合金电火花成形加工工艺参数优化

由于钛合金的超高硬度,使得切削加工十分困难,且成本巨大,即使耗费很大代价加工出来的产品,其加工质量往往不尽人意。因而,在研究国内外电火花加工技术最新成果的基础上,设计钛合金电火花加工试验,将加工速度、三维表面粗糙度作为评价加工性能的指标,分析了占空比、峰值电流、电压对钛合金加工的影响规律之后,深入研究了钛合金电火花成形加工的工艺特性;以MATLAB R2007b软件为平台,利用BP神经网络建立钛合金电火花加工工艺参数优化模型,并通过加工实验,对其预测结果进行评价。