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辊冲复合成形研究现状

辊冲复合成形研究现状

摘要: 辊冲复合成形( 链模成形) 是一种新型轻量化的金属成形工艺，该工艺融合了辊压和冲压的相关技术特点，具有节能、成本低和效率高的显著优势，特别适合轻量化、变截面材料的成形。该工艺通过扩大虚拟圆弧半径来延伸有限成形长度，将成形过程变成一种近似于连续成形的方式，该过程类似于具有超巨大辊轴半径的辊压成形过程。随着成形长度的增加，峰值和残余长轴应变减少。因此，辊冲复合成形的产品中有着更低的冗余塑性变形和残余应力。目前，该工艺是新能源汽车、建筑、电子以及轨道交通等行业中轻量化、变截面零部件的最有前景的成形工艺之一。系统回顾了辊冲复合成形等截面和变截面技术理论在国内外的研究现状、辊冲复合成形仿真和实验工作在国内外的发展及应用。介绍了辊冲复合成形相关装备开发的研究进展。展望了辊冲复合成形的前沿和发展趋势，包括可折叠曲面、最优成形曲面、轻量化材料、柔性辊冲复合成形、微辊冲复合成形和智能制造。
钢铁 2024年06月13日
先进金属材料制备成形与质量管控理论技术研究

先进金属材料制备成形与质量管控理论技术研究

摘要: 为解决先进金属材料制备成形及表征基础理论研究薄弱的问题, 从先进金属材料制备成形基础理论以及金属材料服役全生命周期质量管控方面, 对先进金属材料本构关系、制备和疲劳理论等进行了分析阐述。为解决金属材料的强各向异性行为所导致的塑性成形问题, 研究了多向复合加载下强各向异性金属塑性流动规律、异构结构低碳超高锰低温钢的低温形变与相变机理, 提出了联系宏细微观损伤机理的多尺度应力场强理论, 吻合高周疲劳失效现象。建立了冲击作用下金属材料裂纹动态失效理论, 揭示了其损伤机理, 是新型应力场强理论的重要补充, 实现了复杂服役条件下结构件疲劳强度的高精度预测。对镍基单晶涡轮叶片在不同工况下的蠕变和疲劳损伤展开了研究, 揭示了镍基单晶合金晶体各向异性和晶体取向敏感性的微细观机理, 并且分析了结构对构件性能的影响。
钢铁 2024年06月13日
高氮钢连接技术研究进展

高氮钢连接技术研究进展

摘要：高氮钢具有高强度、高韧性、耐磨损和耐腐蚀等独特优势，相关连接件已广泛用于医疗仪器和采矿器械等领域。主要对近年来国内外有关高氮钢钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、激光焊与激光复合焊、搅拌摩擦焊和钎焊技术研究报道进行详细综述. 根据熔焊、固焊、钎焊3大分类，从保护气体、热输入、工艺参数等方面系统评述现有各类高氮钢焊接方法与工艺调控，并介绍了医疗器械、石油钻铤、装甲防护领域国内高氮钢材料的应用现状，最后指出现有高氮钢连接体系研究中存在的不足及展望，期望对高氮钢焊接、高强材料功能性连接等相关领域研究和应用提供参考信息和理论依据。创新点：(1) 系统梳理了高氮钢连接技术的研究现状，对比分析了高氮钢焊接技术的重要报道。(2) 指出现有高氮钢连接技术研究不足，对相关领域功能性连接具有理论指导意义。
钢铁 2024年06月13日
高温合金：航空发动机关键战略材料

高温合金：航空发动机关键战略材料

航空发动机作为飞机的心脏，是航空工业中技术难度最大、要求最高的部件之一。而高温合金是航空发动机领域的核心战略资源，也是决定航空发动机性能的重要瓶颈。高温合金作为一种能在600°C以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，很好地满足了现代航空发动机对材料的苛刻要求，因此成为航空发动机热端部件不可替代的关键材料。随着航空装备的快速发展，对配套航空发动机的需求不断增长。高性能高温合金的研制是国内航空发动机产业的短板之一，国内目前仅有少数公司具备批量生产的能力，供需缺口巨大，国产替代空间十分广阔。
应用进展 2024年06月11日
基于深度学习钢中非金属夹杂物图像识别

基于深度学习钢中非金属夹杂物图像识别

摘要:炼钢过程中钢水易和炉渣、耐火材料、气氛等相互作用形成非金属夹杂物,非金属夹杂物会破坏钢基体的连续性,增加钢组织的不均匀性,进而影响钢铁材料的塑性、韧性、抗疲劳强度等力学性能,成形过程中也易引起产品缺陷。夹杂物的定性检测一般通过扫描电子显微电镜(SEM)和能谱仪(EDS),但耗时较长、随机性也较大。因此,非金属夹杂物的快速检测和识别对改进炼钢工艺至关重要。近年来,随着计算机视觉技术的日渐成熟,基于区域的卷积神经网络(RCNN,region-basedconvolutionalneuralnetwork)算法经过多代演化,并添加了掩码分支网络,形成了Mask-RCNN。Mask-RCNN既能实现夹杂物边框的准确定位,也能实现图像分割和识别分类,可有效应用于夹杂物分割和识别。采用计算机视觉(CV)任务中Mask-RCNN目标检测算法,对低密度钢中典型AlN、Al2O3、MnS和AlN-MnS4类非金属夹杂物的SEM 图片进行训练,经过10000次的迭代训练后,对各类型夹杂物进行边框定位、图像分割及识别分类,并对测试集进行验证,实现了4类夹杂物边框的准确定位和图像分割。所选用模型对夹杂物检测识别效果较好,准确率高,4类目标夹杂物中,MnS和AlN-MnS夹杂物识别准确率达到100%,AlN夹杂物的识别准确率为95.91%,Al2O3夹杂物的识别准确率为83.33%。
钢铁 2024年06月11日
精锻机关键技术研究进展

精锻机关键技术研究进展

摘要: 精锻机广泛应用于国防、航空航天领域特殊原材料的加工, 已经成为“大国重器”。介绍了精锻机主机锻造箱的最新研究成果。基于锤头运动方式的不同对主机锻造箱进行区分, 并总结了其外部箱体和内部锤头的设计及优化过程。同时, 对有关操作机夹头结构的研究进行了梳理。结合精锻机工作原理, 分类论述了锻造过程中锤头同步运动、夹头旋转和操作机轴向进给的控制难点及解决方法。概述了精锻机整体控制系统的研究现状, 并在此基础上提出了专用数控系统的设计。探究了精锻机工艺参数对锻件质量的影响, 提出了采用仿真优化与实时监测相结合的方法来提高锻造效率和精度。最后, 总结了精锻机设备的全面国产化研发思路, 展望了精锻机的发展方向。
航空 2024年06月06日
海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析

海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析

摘要：对适航标准、通用规范的分析显示，目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则，而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件，特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足，无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状，建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验，验证典型结构的环境适应性。
航空 2024年06月06日
飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展

飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展

摘要：概述了飞机起落架用超高强钢的发展历程，简要介绍了超高强钢应力腐蚀开裂机理和模型，总结了各种应力腐蚀开裂研究手段和氢表征方法及其特点，重点论述了合金成分、微观组织结构、应力和环境等因素对超高强钢应力腐蚀开裂的影响。最后，对该领域今后的研究重点提出了建议。
航空 2024年06月06日
激光增材制造技术发展及在航天领域的应用进展

激光增材制造技术发展及在航天领域的应用进展

摘要：增材制造（AM）技术作为近30多年来发展起来的新型数字化制造技术，具有快速制造复杂结构产品、高效利用原材料、可高度优化产品结构及适应个性化小批量生产等优点，非常契合航天装备日益整体化、复杂化、轻量化、结构功能一体化制造需求，为传统航天制造业的转型升级提供了巨大契机。近年来，以金属粉末为原材料、以激光为热源的激光增材制造（LAM）技术已成为AM技术领域最为热门的研究方向之一，其在航天领域的应用范围已从零部件级逐渐发展至整机级，且正在迈向工业化和智能化。本文针对航天领域广泛应用的3类典型轻质高强金属材料（铝合金、钛合金及镍基高温合金）、3类典型结构（大型整体结构、异种金属结构、发动机整机结构），介绍了近年来国内外LAM技术的发展及在航天领域的应用进展，分析了当前存在的问题和不足，并对未来LAM技术潜在研究发展方向进行了展望。
航空 2024年06月06日
高熵陶瓷在热障涂层与环境障涂层中的研究进展

高熵陶瓷在热障涂层与环境障涂层中的研究进展

摘要：热障涂层（TBCs）和环境障涂层（EBCs）是航空发动机的关键技术之一。 TBCs可以大幅提高发动机高温合金热端部件的工作温度， EBCs可以有效保护发动机陶瓷基复合材料高温部件。高熵陶瓷（HECs）一般指的是多种组分（5种或以上）以等原子比或接近等原子比形成的固溶体， 其性能具有“鸡尾酒”效应， 展现出常规陶瓷材料不具备的优异性能。 HECs概念被提出以来已经在很多领域被广泛研究，成为陶瓷材料研究领域的热点。在TBCs与EBCs领域，研究者们对HECs也开展了大量的研究工作，取得了很多研究成果。对国内外已经报道可以用于TBCs和EBCs的新型HECs材料进行了分类总结，介绍了它们的制备方法、 晶体结构、热导率、热膨胀系数、力学性能 环境沉积物（CMAS）腐蚀行为以及HECs涂层的制备与性能，并对HECs在TBCs与EBCs中的发展前景进行了展望。
航空 2024年06月06日
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