镍基高温合金增材制造技术及其在航天领域应用进展
摘要：镍基高温合金在高温环境下具有抗氧化性能好、力学性能优的特点，在火箭发动机、超燃冲压发动机等领域有着广泛的应用。增材制造技术以其“近净成形”的优势，可实现传统加工方式难以实现的含流道、薄壁等复杂结构件的成形，进一步推动了镍基高温合金在航天领域的应用。本文以增材制造技术研究最透彻的GH4169/IN718为例，概括了增材制造镍基高温合金的力学性能、微观组织特征，总结了增材制造高温合金在航天领域的应用进展。
航天用镍基高温合金粉末床熔融技术研究进展
摘要：采用激光粉末床熔融技术（LPBF）制造镍基高温合金具有较大的生产潜力，在航空航天领域有着广泛的应用，因此这一技术受到了高度关注。近年来，为了更好地了解LPBF-镍基高温合金的性能和使用极限，相关学者对其开展了大量的研究工作。本文基于近年来多项LPBF-镍基高温合金的研究，阐述了该领域的研究目标和重要发现，并列举了LPBF 镍基高温合金在航天工业中的具体应用。总体分析了工艺参数和热处理对镍基高温合金及其复合材料增材构件组织及力学性能的影响，以及LPBF过程中常用的建模方法及研究进展。最后，对LPBF-镍基高温合金的未来发展方向提出了展望。
高能束表面改性技术在航空领域的应用
摘要：高能束表面改性适用于各种金属和合金，能够显著提升材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能指标，是航空部件实现性能提升的有效手段之一。本文总结了6 种高能束表面改性技术的基本原理、设备构成和改性应用，其中激光相变硬化通过马氏体相变强化金属材料表面；激光熔覆通过选择不同粉末实现表面修复和表面性能提升，重点在于控制裂纹缺陷；激光冲击强化可有效解决航空发动机部件高周疲劳断裂问题；强流脉冲电子束和强流脉冲离子束一方面需要提高设备的性能和运行稳定性，另一方面要针对航空部件应用开展深入研究；而离子束辅助沉积则可以通过制备固体润滑涂层实现对微动磨损的有效防护。最后，提出对高能束表面改性机理深入研究、发展专业化智能化装备和实现多种束源复合与集成的发展方向。
航天用碳纳米管增强铝合金复合材料的力学与阻尼性能
摘要: 碳纳米管（CNT）作为增强体的铝基复合材料（CNT/Al）具有轻质、高强、高模量、易加工的性能优势，用作轻量化材料在航天航空领域具有巨大的应用前景。为了获得兼顾其力学性能和阻尼性能的轻量化结构材料，采用叠片粉末冶金与合金化方法制备了质量分数为1.5% CNT/2A12复合材料，并研究了不同时效条件下的力学性能与阻尼性能。在130℃时效6~14 h时，复合材料具有最佳的拉伸强度与延伸率，抗拉强度最高可达595 MPa（时效12 h），延伸率最高可达14.0%（时效8h）。复合材料的阻尼在0~180℃时变化不大，其在0.005左右，180~300℃时明显提高，300℃时可达0.05，阻尼性能受时效时间影响不大。复合材料的储存模量随测试温度升高而下降，在180~300℃时随振动频率升高而升高。时效条件为130℃-8 h 时，质量分数1.5% CNT/2A12复合材料性能兼具良好的力学性能与阻尼性能。
基于机器人的自动化检测技术在航空制造中的应用进展
摘要:随着航空工业的发展，各类航空器的性能日益提升，对质量检测的要求也不断提高。相较于传统人工方法，基于机器人的自动化检测技术具有更高的操作精度和效率，在航空制造与检修过程中已经得到广泛应用。本文重点关注了近10 年基于机器人的自动化检测技术在零件加工、成品质量检测及飞机整机维护检修等各个环节中的应用情况。对比了六轴工业机器人、移动机器人和无人机等不同种类机器人与超声、光学和其他类型检测技术的应用效果。最终总结得出，基于机器人的自动化检测技术的研究对提高航空制造与检修过程中的质量控制具有重要的实际意义，但仍面临小型化、智能化、实用化的挑战。
航空薄壁零件切削加工技术研究进展
摘要：航空薄壁零件的加工精度和效率直接影响飞机的性能和可靠性。本文系统综述了航空薄壁零件切削加工技术，包括夹具技术、加工变形预测与控制方法、颤振预测与控制技术，以及数字孪生技术应用等多个方面。夹具技术详细研究了各种夹具的操作模式、结构特点、功能与应用等方面。变形预测与控制分析了薄壁件加工变形原因，并介绍了相关的控制技术和方法。颤振预测与控制探讨了切削过程稳定性分析技术和颤振控制技术，包括在线监测与识别、主动与被动控制技术和方法。数字孪生技术的应用部分介绍了该技术在薄壁件加工中的实际应用情况。通过对航空薄壁零件加工技术的系统综述，全面深入地介绍了相关内容，可为学者们的研究提供参考与指导。
增材制造技术在飞行器结构上的应用需求分析
摘要：未来先进飞行器的研制，对结构系统在功能和性能上均提出更高的要求，表现在结构的承载功能一体化、智能化、轻量化、承载效率提升等方面的需求，因此需要与之匹配的先进制造手段作为支撑。增材制造由于其在宏微观复杂结构研制、小批量柔性生产、高效率快速响应等方面的天然优势，成为未来支撑先进结构研制的先进制造方式之一。首先以飞行器承载结构为研究对象，分析各个部分的主要材料体系以及各个部分可能的增材制造应用前景，对现有的增材制造与飞行器结构研制的结合实现结构轻量化性能提升、复杂构件制备、快速原型机研制方面进行综述分析。进一步，通过具体的工程需求分析，阐述飞行器结构在新材料、优化设计、制备、维护/维修、成本控制等方面对增材制造的需求，为增材制造技术在飞行器承载结构和非承载功能结构技术上推广应用提供支撑和参考。
航空高速齿轮服役温度预测模型研究
摘要：随着高速重载下航空传动服役温度的不断提高，齿轮胶合失效成为制约飞行器性能的关键因素。为高效预测航空齿轮服役温度，针对某航空发动机齿轮提出了一种基于顺序耦合的齿轮温度仿真分析方法，考虑固-液-气多相对流换热及不同齿面散热系数等因素，模拟了航空齿轮在不同工况下的本体温度和齿面闪温。经验证说明，该数值方法与ISO/TS 6336-20闪温法标准计算结果吻合良好，不同工况下接触温度最大偏差控制在10%以内；当传动系统输入转速为22400 r/min、转矩为119.4N·m时，分流大齿轮的接触温度达到242.6℃，齿轮胶合安全系数为1.22，存在胶合失效风险。所提出的仿真分析方法能有效预测航空等领域高速齿轮服役温度，为评估航空齿轮胶合失效风险提供了高效可靠的方法。
增材制造用适航级钛合金粉末在民用航空领域中的研究与应用进展
摘要：增材制造技术在零件构型快速试制迭代、复杂零件一体化成形和结构减重等方面具有极大的应用优势，随着民用航空领域的发展，对激光增材制造提出了更多的需求。金属粉末作为增材制造的基础，对激光增材制造的质量的影响很关键。综述以民用航空用钛合金粉末为对象，梳理了增材制造金属粉末的制备工艺及其性能评价，对照适航级品质的要求，阐述了增材制造钛合金粉末在民用航空中研究和应用进展，并分析了制约增材制造金属粉末在民机进一步批产应用的瓶颈和挑战。
航空发动机中介圆柱滚子轴承抗倾斜能力分析及优化设计
摘要：针对某航空发动机中介圆柱滚子轴承由于内、外圈倾斜而导致滚子与内圈滚道出现剥落的问题，提出采用内、外圈许用倾斜角评价圆柱滚子轴承的抗倾斜能力，基于该方法分析得到轴承许用倾斜角随着滚子凸度和内圈滚道有效宽度增大而增大，故提出将滚子凸度增大到原结构的3.2倍，内圈滚道有效宽度比原结构增加6%的改进措施，改进后的轴承许用倾斜角提升到优化前的4～9倍，仿真和试验结果表明优化后的轴承能够避免滚子与内圈滚道一端出现应力集中。
