激光增材制造在航天领域的实践与展望

摘要：航天装备大型化、精密化、高性能化的发展趋势使传统加工工艺在航天构件制造方面面临挑战，具有复杂结构一体化成形、高精度成形特性的激光增材制造技术为航天构件的高质量生产提供了新途径。航天领域对极限制造和柔性制造的需求日益增长，激光增材制造的工艺、设备、产线正面临严峻考验。从航天构件典型结构特点入手，阐述了激光增材制造工艺在航天构件高质量制造方面取得的进展。进一步，以航天构件发展需求为导向，介绍了激光选区熔化成形装备和激光熔化沉积装备在航天领域中的发展现状及设计方向。同时，针对航天构件生产中多品种、小批量的特点，探讨了增材制造生产线在提升制造效率、降低成本和提高可靠性方面的最新进展。从激光增材制造工艺、设备和智能生产线三方面入手，系统地介绍并分析了激光增材制造技术在航天领域中的应用现状，并对其发展前景进行了展望，为激光增材制造技术在航天领域中的进一步应用提供了指导，也为该技术在航天制造中的深入发展指明了方向。

航空 2024年12月26日 1 点赞 0 评论 333 浏览

航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护

摘要：热障涂层是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键热防护技术。随着热障涂层技术的发展，发动机的工作温度大幅提升，燃油效率和推重比显著提高，但热障涂层却面临日趋严重的高温腐蚀问题，包括环境沉积物(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2，简称CMAS)腐蚀、熔盐腐蚀以及CMAS和熔盐的耦合腐蚀，它们会导致热障涂层过早失效，严重威胁航空发动机和燃气轮机的安全运行。本文综述了CMAS、熔盐、CMAS+熔盐等腐蚀问题的产生和腐蚀机理，重点从新型抗腐蚀热障涂层材料开发、涂层结构设计两方面总结了国内外在抗高温腐蚀热障涂层方面的研究进展。通过全面梳理高温下热障涂层的腐蚀问题及防护方法，展望了未来抗高温腐蚀长寿命热障涂层的研究方向。

航空 2025年11月29日 1 点赞 0 评论 122 浏览

吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展

摘要：随着现代科学技术的迅速发展，电子信息设备的普及极大改善了人们的生活质量，但随之也带来了电磁干扰与电磁辐射等安全问题，尤其是对于国防军工领域，雷达测试技术的改进升级使武器装备的生存力面对巨大威胁。因此迫切需要开发高性能的电磁吸波材料来抑制电磁干扰与辐射，防止信息泄露。本文以吸波材料与吸波结构应用为切入点，对各种吸波材料的电磁波损耗机制进行了系统地整理，同时探讨了吸波结构的主要应用手段，并以此为基础阐述了吸波材料与吸波结构的研究现状与发展趋势，进一步分析了目前研究发展中吸波材料与吸波结构具备的优势与不足，最后提炼出了吸波领域未来需要解决的关键科学问题，针对现今吸波材料与结构功能一体化研究的不足，提出了关于未来研究方向的关键性建议。在此所讨论的方法与提出的策略有望对未来吸波-承载结构创新型设计提供一定的指导。

航空 2024年12月27日 1 点赞 0 评论 360 浏览

空间燃料电池金属钛表面复合涂层制备与性能研究

摘要：金属Ti因其密度小（仅为不锈钢的0.6倍）和比强度高等特点，是轻量化空间燃料电池金属板材料的首要选择，但其在弱酸性环境中长时间工作容易被腐蚀。为了改善金属Ti双极板耐蚀性，采用多弧离子镀技术在金属Ti表面制备了由Ti过渡层及TiN表层构成的Ti/TiN 复合涂层，研究制备工艺参数对Ti/TiN 复合涂层微观结构及力学、电化学性能的影响规律。利用场发射扫描电子显微镜（SEM）分析涂层的微观形貌，利用X射线衍射仪分析涂层的相组成，利用纳米压痕仪评价涂层的力学性能，利用电化学工作站评价涂层在模拟质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极工作环境下的耐蚀性。结果表明：制备工艺参数优化后的Ti/TiN复合涂层具有优异的表面质量和良好的耐蚀性，腐蚀电流密度为6.383 μA/cm2，是金属Ti腐蚀电流密度的0.6倍，Ti/TiN复合涂层显著提高了金属Ti 的耐蚀性，可为空间燃料电池金属双极板表面改性提供技术支持。

航空 2025年01月03日 1 点赞 0 评论 185 浏览

300M钢起落架作动筒挤压成形数值模拟

摘要: 针对飞机起落架传统制造工艺中成形载荷大、材料利用率低、生产周期长等问题, 提出利用反挤压工艺制造300M钢起落架作动筒件, 设计了反挤压模具及坯料形状, 并使用Deform-3D进行有限元模拟, 分析了挤压温度为1050~1150℃、挤压速率为30~120 mm·s-1 时挤压过程中温度、等效应变、挤压力的变化规律。结果表明: 随着挤压温度或挤压速率的上升,锻件温度均呈上升趋势, 但温度分布规律基本不变; 锻件挤压前期的挤压力随挤压温度的上升而降低, 后期挤压力差异不显著; 高挤压速率下初始挤压载荷较大, 但曲线更加平稳, 挤压温度为1050℃、挤压速率为120mm·s-1时挤压载荷基本稳定在6.0×106N; 不同挤压温度和挤压速率下的平均应变差分别为4.55%和3.41%, 其等效应变量比例和分布规律差别很小。综合分析, 最佳工艺参数组合为挤压温度为1130℃、挤压速率为30~50mm·s-1。

航空 2025年12月01日 1 点赞 0 评论 111 浏览

超润滑薄膜研究进展及在航天领域的应用展望

摘要：固体润滑薄膜以其非挥发性和宽温域适应性，成为空间机构极端环境长效运行的核心保障。近年来，超润滑技术实现从基础研究到宏观尺度的突破，虽未达理论零摩擦，但其在航天领域的技术优势显著。本文聚焦航天领域特殊工况，系统分析过渡金属二硫化物（ＴＭＤｓ）和氢化类金刚石碳（Ｈ-ＤＬＣ）薄膜的超润滑机制，阐明实现宏观尺度超润滑的关键科学问题与技术挑战。ＴＭＤｓ 需满足原子级洁净界面、范德华主导机制及非公度接触三大本征条件，通过超晶格异质界面工程、多层梯度薄膜构筑等创新策略，使ＭｏＳ２ 在宏观尺度下也具备超润滑特性；Ｈ-ＤＬＣ 真空超润滑依赖碳原子氢钝化效应，通过氢含量调控、元素掺杂及多层复合结构设计解决氢脱附引发的失效问题。建议分阶段推进超润滑固体薄膜技术在航天工程中的应用，在技术发展初期阶段，首先选择一次性机构（压紧释放机构、展开机构），逐步拓展至长寿命连续运行机构，通过持续迭代优化，推动超润滑技术成为新一代航天器的核心支撑技术。

航空 2026年01月21日 1 点赞 0 评论 34 浏览

航空航天用智能纤维与制品

摘要:近年来, 智能纤维与制品在航空航天领域的应用受到了广泛关注. 这些智能材料通过将传感、能量收集、自修复等功能集成到传统纺织结构中, 不仅提高了航空器的性能, 还大大增强了其安全性和可靠性. 本文综述了智能纤维与制品在航空航天领域的最新研究进展, 包括其在结构健康监测、能量回收、振动和噪声控制等方面的应用. 通过详细分析不同类型智能纤维的材料特性和功能机制, 探讨了其在实际应用中的潜力与挑战. 此外, 本文还展望了未来智能纤维与织物在航空航天领域的发展方向, 提出了可能的研究热点和技术突破点, 以期为相关领域的研究和应用提供参考.

航空 2025年12月02日 1 点赞 0 评论 86 浏览

面向增材制造的航空发动机支架拓扑优化与工艺协同

摘要: 针对航空结构件拓扑优化设计中，轻量化与强度性能及快速成型工艺的温度场与应力场协调性不足的问题，提出一种将结构轻量化与选区激光熔化( SLM) 成型工艺结合的一体化设计方法，基于体积约束和结构柔度最小化原理，采用面向增材制造( DfAM) 的理论方法，对航空发动机铝合金支架进行结构拓扑优化和打印工艺的协同设计理论研究。首先，采用静力学数值模拟对支架的四种单一极限工况进行力学分析，确定拓扑优化的设计域以及边界条件; 然后，在单一工况拓扑优化的基础上提出了多工况优化设计，并考虑了增材制造工艺约束; 最后，结合SLM 成型过程的数值仿真，确定铝合金航空支架的打印工艺。仿真结果表明: 结构优化后的支架满足力学性能要求，且重量比原设计模型减轻27%。试验结果表明: 结构和打印工艺协同优化后的SLM 成型支架表面质量较佳，零件激光扫描误差精度达CT7级，X-Ｒay检测结果显示支架无内部微裂纹、孔洞，抗拉强度≥396MPa，具有较佳的成型质量与表面精度。采用的面向增材制造的拓扑优化与SLM工艺优化及成型方法，能够为高效完成结构件产品一体化设计与制造提供有益参考。

航空 2026年01月22日 1 点赞 0 评论 36 浏览

新型高强韧锆合金的研究进展及其在航空航天工业中的应用

摘要: 锆具有抗辐照、耐腐蚀、热膨胀系数小和密度低等优异性能。然而,纯锆的强度较低,限制了其在航空航天领域的广泛应用。本文从成分设计优化、组织性能之间的关系和强化机制等方面综述了团队近十几年在高强韧锆合金方面的研究进展,并阐述了所开发的新型高强韧锆合金在航空航天领域的应用。

航空 2024年06月28日 1 点赞 0 评论 320 浏览

国产高端装备在航空发动机制造领域应用现状和发展趋势

摘要：航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”。随着全球制造业竞争加剧，航空发动机制造领域的高端装备自主可控已成为我国航空制造业走向世界航空强国的重要任务。文章系统梳理了国产五轴机床、拉床、3D打印设备及微孔加工设备的技术发展现状、关键成果、存在问题及未来方向。国产五轴机床通过结构创新与工艺优化，逐步实现进口替代；国产拉床在智能化与精密加工领域取得突破；3D打印设备在多轴联动与材料多样性方面持续创新；微孔加工设备则通过复合工艺提升加工质量。然而，核心技术依赖进口、工艺标准化不足、智能化水平较低等问题仍制约行业发展。未来需加强自主创新、推动技术集成、完善标准体系，以促进我国高端装备制造业支撑我国航空发动机产业的高质量发展。

航空 2025年12月03日 1 点赞 0 评论 102 浏览