航空航天材料及加工成形技术
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超塑性成形的原理和应用1. 超塑性成形的概念超塑性成形是一种可以在极高温度下并且应力条件下进行的金属塑性变形技术。
它的特点是在高温下,金属材料具有极高的塑性,可以在较小的应力下实现大变形。
超塑性成形主要应用于高温合金的成形加工,如航空航天零部件、发动机叶片和复杂形状的零件等。
2. 超塑性成形的原理超塑性成形的原理是通过改变金属材料的晶体结构和形变机制来实现。
在高温下,金属材料的晶体结构会发生变化,从原来的多晶结构转变为细小的晶粒。
这种细小晶粒的结构使得金属材料在高温下具有较高的塑性。
超塑性成形的变形机制主要有固溶变形机制和晶界滑移机制。
固溶变形机制是指在晶体内部出现位错和断裂,通过位错运动和撤消来实现变形。
晶界滑移机制是指晶界变形的滑移和滑动机制,在晶界上形成高密度的位错和滑移。
3. 超塑性成形的应用超塑性成形的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:3.1 航空航天领域在航空航天领域,超塑性成形可以用于制造各种复杂形状的零部件,如发动机叶片、涡轮盘等。
超塑性成形能够在一次成形过程中实现复杂形状的制造,不仅可以减少后续加工工序,还能够提高零件的质量和性能。
3.2 汽车制造领域在汽车制造领域,超塑性成形可以用于制造汽车车身和车身零部件。
通过超塑性成形,可以使得汽车的轻量化设计成为可能,提高汽车的燃油效率和性能。
3.3 铁路交通领域超塑性成形在铁路交通领域的应用主要集中在制造高速列车的车体和车轮等零部件。
通过超塑性成形,可以使得高速列车具有更好的抗风阻能力和稳定性,提高列车的运行速度和安全性。
3.4 石油化工领域在石油化工领域,超塑性成形可以用于制造各种复杂形状的化工设备,如反应器、换热器等。
超塑性成形能够使得化工设备具有更好的耐腐蚀性和耐压性,提高设备的使用寿命和效率。
3.5 其他领域此外,超塑性成形还可以应用于船舶制造、电子设备制造、科学研究等其他领域。
通过超塑性成形,可以制造出更加复杂和精密的零部件,提高产品的质量和性能。
航空材料精密成型技术
航空材料精密成型技术是指利用先进的加工设备和工艺技术,对航空材料进行
精密成型加工,以满足航空产品对材料精度、表面质量和性能要求的技术。
航空材料精密成型技术在航空航天领域具有重要意义,能够提高航空产品的质量、性能和可靠性,推动航空工业的发展。
首先,航空材料精密成型技术可以提高航空产品的精度和表面质量。
航空产品
对材料的精度和表面质量要求非常高,而精密成型技术能够实现对材料的高精度加工和表面质量控制,确保航空产品的精度和表面质量达到要求。
通过精密成型技术,可以实现对航空材料的精密切削、成形和表面处理,提高航空产品的精度和表面质量。
其次,航空材料精密成型技术可以改善航空产品的性能。
航空产品对材料的性
能要求非常严格,而精密成型技术可以实现对材料的精密加工和成型,提高材料的力学性能、热学性能和耐腐蚀性能,改善航空产品的整体性能。
通过精密成型技术,可以实现对航空材料的精密成形和组织控制,提高航空产品的性能和可靠性。
最后,航空材料精密成型技术可以推动航空工业的发展。
航空工业是国家重点
支持的战略性新兴产业,而航空材料精密成型技术作为航空工业的关键技术之一,能够提高航空产品的质量、性能和可靠性,推动航空工业的发展。
通过精密成型技术,可以实现对航空材料的精密加工和成型,提高航空产品的竞争力和市场占有率,推动航空工业的发展。
综上所述,航空材料精密成型技术具有重要意义,能够提高航空产品的精度、
表面质量和性能,推动航空工业的发展。
随着航空工业的不断发展和航空产品对材料要求的不断提高,航空材料精密成型技术将会得到更广泛的应用和发展,为航空工业的发展注入新的活力。
航空航天焊接及成形典型技术近年来,随着高性能飞机(新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机)、太空飞行器的发展,各国政府和军方不断推出新的研究计划,投入巨额资金,发展了一系列先进的航空航天制造技术,特别是先进焊接与成形技术,其中包括搅拌摩擦焊接技术、超塑成形/扩散连接、瞬时液相扩散连接、激光复合热源连接等。
搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)是英国焊接研究所(TWI)1991年发明的,是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项固相连接新技术,1996年就在工业制造领域得到成功应用。
搅拌摩擦焊是利用一种特殊的非耗损的搅拌头,旋转着压入被焊零件的界面,搅拌头与被焊零件的摩擦使被焊材料迅速加热产生热塑性,当搅拌头沿着焊接界面向前移动时,产生热塑性的部分在搅拌头的旋转移动作用下由前向后转移,再在搅拌头顶锻压力作用下扩散连接形成致密的固相连接接头。
与传统的焊接方法相比,搅拌摩擦焊避免了弧焊方法带来的冶金缺陷,也具有压焊方法诸多的优越性,如焊接变形小;可以焊接多种接头型式,特别适用于长直焊缝;无烟尘、飞溅、紫外辐射;容易实现自动化等。
当然搅拌摩擦焊也存在它的局限性,例如,由于焊接时,搅拌头向被焊工件施加足够大的顶锻压力和向前驱动力,要求对被焊零件进行刚性固定;焊接末尾会存在“锁孔”;由于是利用材料热塑性实现的连接成形,要求被焊材料具有一定的热塑性,即不能焊接热塑性很差的材料。
此外,与弧焊或电阻点焊相比较,在机器人等柔性设备的应用上也受到了一定的限制。
鉴于搅拌摩擦焊在焊接过程中不存在材料熔化的特点,能有效地避免熔焊方法带来的冶金缺陷,所以该焊接技术特别适用于焊接容易产生冶金缺陷的高强度铝合金,搅拌摩擦焊几乎可以焊接所有系列的铝合金材料以及颗粒增强铝基复合材料(Metal Matrix Composites,MMC)。
对于用熔焊方法认为不可焊接的2000系列(Al-Cu)和7000系列(Al-Zn)、8000 系列(Al - Li)等高强铝合金,采用搅拌摩擦焊获得了巨大的成功。
先进材料超塑成形技术先进材料超塑成形技术是一种利用特殊的工艺方法和控制技术,将金属材料在高温和高应变率条件下通过塑性变形成型的一种先进制造技术。
超塑成形技术能够制备出复杂几何形状的零件,并且具有优异的力学性能和表面质量。
本文将对超塑成形技术的原理、应用、发展现状和未来发展进行探讨。
超塑成形技术的原理主要是利用材料在高温和高应变率条件下的特殊塑性行为。
在高温下,材料的塑性变形能力会显著增强,可以实现超塑性变形。
高应变率条件下,由于材料的快速变形速率,可以避免材料的回弹和微观缺陷的形成,从而得到理想的成形零件。
超塑成形技术通常需要在高温下进行,因此需要使用专门设计的设备和控制系统来保持合适的温度和应变率。
超塑成形技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具有广泛的应用前景。
在航空航天领域,超塑成形技术可以制造出轻量化的结构件,提高整体效能并减少燃料消耗。
在汽车制造领域,超塑成形技术可以制造出复杂形状和轻质的车身零件,提高车辆的安全性能和燃油经济性。
在医疗器械领域,超塑成形技术可以制造出精密的植入器械和医疗设备,提高治疗效果和患者的生活质量。
目前,超塑成形技术已经得到了广泛的研究和应用。
一些国家和地区已经建立了专门的研究中心和实验室,对超塑成形技术进行深入研究,并推动其产业化发展。
在实践中,超塑成形技术已经成功应用于一些特定领域的生产工艺中,取得了较好的成果。
然而,超塑成形技术还存在一些挑战和限制。
首先,高温和高应变率条件下材料容易发生晶粒长大和孔洞形成等缺陷,导致材料的力学性能下降。
其次,超塑成形技术的设备和工艺复杂,生产周期长,需要大量的热能和人工操作。
此外,超塑成形技术还需要对材料的力学性能和塑性变形行为进行深入研究,以满足不同应用领域对材料的要求。
未来,超塑成形技术的发展方向主要包括材料的改进、工艺的优化和设备的突破。
首先,需要开发出具有优异力学性能和高温稳定性的超塑性材料。
其次,需要改进超塑成形工艺,提高生产效率和产品质量。
航天特殊材料加工特种加工在航空航天领域,碳纤维铝合金特殊材料的加工,以及特种加工技术激光加工的研究格外重要。
蜂窝材料是一种应用广泛的先进结构材料,已成为航天航空领域内的重要研究对象。
本文简要介绍了蜂窝材料的结构和性能特点及其应用,并详细阐述了蜂窝材料加工工艺研究进展。
对比分析了蜂窝材料的不同固持方法、加工方式,并从加工刀具的选择和加工工艺参数的选定两方面分析了蜂窝材料的数控加工工艺。
最后,对于蜂窝材料加工工艺进行总结,并展望了蜂窝材料加工工艺的研究方向。
作为航空航天重要的结构材料,铝锂合金受到西方国家的广泛重视,如今第三代铝锂合金已在大型商用客机制造中获得应用并成为未来机型发展的重要趋势。
但目前,新型铝锂合金主要依靠国外供应商,不仅成本高,而且得不到钣金、热处理等相关关键技术的支持,因此独立开发和研制新型高强、高损伤容限铝锂合金是我国铝锂合金未来发展的重要方向铝锂合金材料是近年来航空航天材料中发展最为迅速的一种先进轻量化结构材料,具有密度低、弹性模量高、比强度和比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀及焊接性能好等诸多优异的综合性能。
用其代替常规的高强度铝合金可使结构质量减轻 10%~20%,刚度提高 15%~20%,因此,在航空航天领域显示出了广阔的应用前景。
然而,由于其成本比普通铝合金高、室温塑性差、屈强比高、各向异性明显、冷加工容易开裂等,导致其成形难度大,目前只能成形较简单的零件,难以制造复杂的零部件,从而限制了其在结构部件方面的应用。
近年来,国外铝锂合金的研制和成形技术日渐成熟,不仅在军用飞机和航天器上大量应用;而且民用飞机铝锂合金的用量也呈增加态势,如“奋进号”航天飞机的外贮箱、空客 A330/340/380 等系列飞机。
在我国,由于铝锂合金熔铸工艺,板料轧制挤压技术不成熟,新型铝锂合金的开发研制相对落后,目前只在某些型号的航天器中有少量应用。
本文系统总结了铝锂合金近年来的发展状况以及国内外先进成形技术在铝锂合金中的应用现状及其发展趋势,分析了铝锂合金研制和成形技术在我国的应用现状及与国际先进水平的差距,并指出铝锂合金在我国航空航天领域的应用前景。
飞机钣⾦加⼯⼯艺飞机钣⾦加⼯⼯艺钣⾦⼯艺就是把板材、型材、管材等⽑料,利⽤材料的塑性,主要⽤冷压的⽅法成形各种零件,另外还包括下料和校修。
飞机钣⾦制造技术是航空航天制造⼯程的⼀个重要组成部分,是实现飞机结构特性的重要制造技术之⼀。
现代飞机的壳体主要是钣⾦铆接结构,统计资料表明,钣⾦零件约占飞机零件数量的50%,钣⾦⼯艺装备占全机制造⼯艺装备的65%,其制造⼯作量占全机⼯作量的20%。
鉴于飞机的结构特点和独特的⽣产⽅式决定了飞机钣⾦制造技术不同于⼀般机械制造技术。
⼀.飞机钣⾦零件的基础知识1.1 钣⾦零件分类1.1.1按飞机钣⾦零件结构特征分类飞机钣⾦零件有蒙⽪、隔狂、壁板、翼肋、导管等。
1.1.2 按飞机钣⾦零件材料品种分类飞机钣⾦零件基本上可分为型材零件、板材零件和管材零件三⼤类,每类材料零件⼜可进⼀步细分:(1)型材零件:压下陷型材、压弯型材、滚绕弯型材、拉弯型材、复杂形型材;(2)板材零件:平板零件、板弯型材零件、拉深零件、蒙⽪成形零件、整体壁板、落压零件、橡⽪成形零件、旋压零件、热成形零件、爆炸成形零件、超塑性成形零件、超塑性成形和扩散连接零件、局部成形零件。
(3)管材零件:⽆扩⼝弯曲导管、扩⼝弯曲导管、滚波卷边弯曲导管、异形弯曲导管、焊接管。
因为飞机钣⾦零件形状复杂,数量庞⼤,板材零件相对较多,现做飞机钣⾦零件分类图如图1.1所⽰。
图1.1 飞机钣⾦零件分类1.2 钣⾦零件加⼯路线成千上万的钣⾦零件,制造⽅法多种多样,但它们的加⼯路线基本相同,⼀般都要经过如图1.2⼏个环节:图1.2 钣⾦件加⼯路线下料:裁剪(剪床)、铣切(铣床)、锯切和熔切。
成形:弯曲、拉深、旋压等。
热处理:粉末喷涂、表⾯氧化等。
1.3 钣⾦零件变形的基本特点钣⾦零件的种类繁多,形式各异,成形⽅法多种多样,但最基本的变形⽅式不外乎是弯曲、翻边、拉深、局部成形(或膨胀)。
板料成形时,材料的变形区往往是以上⼏种基本变形⽅式的复杂组合。
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铸造成形的应用铸造是一种重要的金属加工方法,通过将熔化的金属注入到模具中,使其冷却凝固成为所需形状的零件或产品。
铸造成形广泛应用于各个工业领域,为制造业提供了丰富多样的金属制品。
本文将探讨铸造成形的应用,并介绍一些铸造工艺的具体实例。
1. 航空航天领域航空航天领域对于材料的要求非常高,铸造成形技术在其中扮演着重要角色。
例如,在航空发动机的制造过程中,需要使用铸造技术制作出复杂的叶片、涡轮盘等零部件。
另外,航天器的外壳、发动机喷嘴等部件也可以通过铸造来实现成形。
铸造成形能够满足这些复杂结构的要求,并且可以提供高强度和高温耐受性的金属材料。
2. 汽车制造铸造在汽车制造业中起到了至关重要的作用。
汽车引擎的制造过程中,需要大量的铸造零件,如缸体、曲轴、活塞等。
此外,车轮、传动系统、悬挂系统等部件也需要通过铸造成形。
铸造成形技术的使用,使得汽车零件的制造更加高效、精确,并且能够满足汽车工业的大规模生产需求。
3. 能源行业在能源行业,铸造成形技术被广泛应用于发电设备、石油设备等领域。
例如,在火电厂中,铸铁和铸钢材料广泛应用于锅炉、汽轮机等设备的制造。
同时,在石油设备制造过程中,铸造成形技术也扮演着重要角色。
各种石油管道、阀门、泵体等零部件的铸造成形,能够满足高温、高压等恶劣工况下的使用要求。
4. 建筑行业铸造成形也在建筑行业中得到广泛应用。
例如,大型铸铁、铸钢构件可用于建筑物的结构支撑,如桥梁、大跨度屋顶等。
此外,铸造成形技术还可以制造出各种样式独特的装饰品,提升建筑物的美观程度。
铸造成形的适用性、制造周期短以及可以实现批量生产等优势,使其成为建筑行业的重要加工方法。
5. 机械设备制造在机械设备制造行业中,铸造成形技术被广泛使用。
各类重型机械设备,如起重机、挖掘机、铣床等的关键部件,如机床床身、车架、滑块等,通常都是通过铸造成形来实现的。
铸造成形技术能够满足这些设备复杂形状和严格强度要求的制造需求,并且可以以相对较低的成本进行大规模生产。
航空铝合金常规成形方法包含铸造,锻造,焊接,挤压,轧制等方法。
然而,随着航空铝合金应用范围的不断扩大,航空结构件日渐复杂,各种特种成形方法不断出现。
今天,材料+小编带你来盘点航空铝合金特种成形方法的各种方法。
爆炸成形炸药可以释放巨大的能量,虽然大多数炸药的爆炸都带有毁灭性,但如果合理的利用炸药的能量就可以制造我们需要的产品零件。
常用爆炸成形法方法是模具和工件都浸没在水中,金属板材由一环形夹固定在模具内,将模具形腔内的空气抽去使其成为真空状态,炸药放置在工件和形腔之间。
同时炸药与工件保持一定的距离,炸药放置在深水里面,爆炸时产生的冲击波通过水传到工件,并使工件在模具形腔内成形,这种高能率成形方法还能用于厚度比较大的板材。
如北美航空公司用爆炸加工法生产了“土星”宇宙火箭助推器用的直径10m(33ft)的2014铝合金球形封头瓜瓣零件,航空通用动力公司也用此法生产了厚度为3.175mm(0.125in)直径1371mm(54in)的AMS6434高强度钢封头。
中国研制了最大厚度40~50mm、直径3m的大形封头。
金属爆炸加工引人注目之处在于:能源不受限制,设备投资少,应用非常广泛。
譬如,可以把炸药做成各种形状,以适应待成形零件轮廓所需要的爆炸压力分布。
可以方便地改变炸药的放置位置或选用不同品种的炸药将压强从几千兆帕降低到一般压力加工的数值。
如果要求增大能量,只须增加炸药量即可。
爆炸成形示意图如下所示:爆炸成形周期长,适合尺寸较大且不尽相同的小批量零部件的生产。
爆炸成形的模具可以选用便宜或易成形材料,但也可以制成可长久使用的模具,模具材料包括:铝、木材、混泥土、塑料铁和钢。
如果用弹性模量低的材料(如塑料)制作的模具,在成形过程中将大大降低金属板的回弹量,从而保证成形工件更高的精度。
炸药的用量取决于系统类型和成形部件所需的压力大小,爆炸时所产生的冲击波向各方向传播,而大部分冲击波的能量没有被工件吸收。
另外有一种罐装弹药或桶装弹药的密闭系统,这种系统通常用于制造比喷射系统更小的零件,所有的能量都作用在模腔的内壁上,罐装弹药所释放的能量迫使金属板材按照模腔内壁形状成形。
课程论文航空航天特殊材料加工技术——在新型微叠层复合材料中的应用课程:航空航天特殊材料加工技术学院:机电工程专业:飞行器制造工程班级:09010341姓名:学号:09010341教师:卢利权2012年12月25日特种加工技术在某新型微叠层复合材料中的应用摘要:先进复合材料继铝、钢、钛之后,其用量成为衡量航空航天结构先进性的标志之一。
将先进复合材料用于航空航天结构上可相应减重20 %~30 %,并具有特殊的优异性能,这是其他先进技术很难达到的效果。
美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,简称NASA)的Langley 研究中心在航空航天用先进复合材料发展报告中指出,各种先进技术的应用可以使亚音速运输机获得51%的减重。
先进复合材料的运用不仅大大提高了航空航天飞行器的推重比,对飞行器承载能力和机动性的提高也具有重要的战略意义。
目前应用于航空航天工业中的先进复合材料按其用途可分为结构复合材料、功能复合材料和智能复合材料。
结构复合材料主要用做承力和次承力结构,要求质量轻、强度高、能够承受一定的温度等。
特殊情况下,要求复合材料具有较高的耐高温性能,比如应用于航空发动机涡轮叶片的复合材料一般采用高温结构复合材料,如钛、镍基复合材料等。
为了获得超轻结构,近年来发展了新型的叠层(或微叠层)复合材料、先进格栅增强结构复合材料和点阵结构复合材料,其中微叠层复合材料是一个重要发展方向。
目前叠层复合材料已在航空飞行器蒙皮制造中获得了应用。
关键词:微叠层复合材料、航空航天、激光沉积、电子束物理气相沉积。
1、微叠层复合材料的提出航空发动机推重比的提高,对航空发动机涡轮叶片的高温性能提出了更高的要求。
金属间化合物因为其优良的耐高温性能,从20 世纪80年代至今越来越受到航空工业界的重视。
但是金属间化合物作为单体材料脆性大,难以适用于制造航空发动机的关键部件。
精密加工技术在航空航天领域中的应用第一章引言航空航天工业的发展离不开精密加工技术,精密加工技术是航空航天工业中不可或缺的一部分。
随着航空航天工业的不断发展,精密加工技术的应用越来越广泛,对航空航天产品的质量和性能提出了更高的要求。
因此,精密加工技术在航空航天领域中的应用也不断得到了推广和应用。
第二章精密加工技术的基本概念及原理2.1 精密加工技术的概念精密加工技术是一种高精度,高效率,高可靠性的加工技术,它的主要任务是将工件加工成形,从而满足工件的几何形状、尺寸、表面质量和性能等方面的要求。
2.2 精密加工技术的原理精密加工技术主要采用先进的加工设备和工具,通过对工件进行高精度的加工操作,实现对工件形状、尺寸、表面质量和性能等方面的精密控制。
第三章精密加工技术在航空航天领域中的应用3.1 精密加工技术在航空航天产品制造领域中的应用航空航天产品制造是精密加工技术在航空航天领域中的一大应用。
由于要求产品高强度、高可靠性和高精度,因此需要采用精密加工技术来进行制造。
例如,在航天飞行器制造过程中,需要对各种零部件进行精密加工,保证其尺寸和形状的精度,以确保零部件的互换性和可靠性。
3.2 精密加工技术在航空航天燃机制造领域中的应用燃机是航空航天产品的重要组成部分,也是精密加工技术的一个重要应用领域。
燃机的制造需要对许多部件进行高精度的加工操作,例如涡轮叶片、燃烧室等。
通过采用精密加工技术,可以保证燃机各部件的精度和质量,提高燃机的性能和寿命。
3.3 精密加工技术在航空航天导弹制造领域中的应用导弹是航空航天产品中的重要组成部分,也是精密加工技术的一个重要应用领域。
导弹制造需要对许多部件进行高精度的加工操作,以确保导弹的性能和寿命。
通过采用精密加工技术,可以制造出精度高、性能稳定的导弹。
第四章精密加工技术在航空航天领域中的未来发展趋势精密加工技术在航空航天领域中的未来发展趋势主要表现在以下两个方面:4.1 技术发展趋势随着科技的不断进步,精密加工技术在航空航天领域中也不断推陈出新,发展趋势更加多元化。
航空航天用复合材料的研究现状、制备方法、原理和运用摘要:本文主要从复合材料的特点出发,针对在航空工业应用广泛的预形件成形和结构成形各项技术进行了全面系统的介绍。
并对其在航空航天中的应用情况以及发展难点和研发现状作了简要概述。
关键词:复合材料、航空制造、航空运用0.前言:复合材料(Advabced Composite Materirals ACM)成功地用于航空航天领域仅有20多年的历史,它具有比强度比模量高,可设计性强、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优越以及便于大面积整体成型等显著优点,显示出比传统钢、铝合金结构材料更优越的综合性能,在飞机上已获得大量应用,可实现飞机结构相应减重25%~30%,作为21世纪的主导材料,先进复合材料的用量已成为飞机先进性,乃至航空航天领域先进性的一个重要标志,是世界强国竞相发展的核心技术,也是我国的重点发展领域。
一.复合材料的概述1.1概念复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材两大类。
金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
1.2性能复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。
其特点是比重小、比强度和比模量大。
例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。
纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。
以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。
碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。
精确塑性成形工艺技术概念精确塑性成形工艺技术是一种利用柔性金属或热塑性材料经过高温加热和压力加工的成形工艺。
它与传统的冲压工艺相比,具有更高的精度和更广泛的应用领域。
精确塑性成形工艺技术可以实现对材料的局部加热和变形,从而改变材料的形状和尺寸。
它主要包括以下几个步骤:材料的预处理、加热和变形、冷却和修整。
首先,需要对材料进行预处理,包括去除杂质和涂层等。
然后,将材料加热到适当的温度范围,通常是高于其再结晶温度的一半到两倍。
在加热过程中,需要根据材料的性质和形状进行适当的温度控制,并避免材料的过热和过冷。
当材料达到适当的温度时,可以通过加压的方式对其进行变形。
这种加压通常是使用液压机、气动机械或液压液压机等设备来完成的。
在变形过程中,需要根据材料的形状和尺寸来选择合适的变形工具,并根据需要进行多次变形和调整,以达到所需的形状和尺寸。
最后,在冷却和修整过程中,对变形后的材料进行冷却和修整,以使其保持所需的形状和尺寸。
精确塑性成形工艺技术的主要优点是可以实现高精度的成形,并且可以加工各种形状和尺寸的材料。
与传统的冲压工艺相比,精确塑性成形工艺技术可以实现更高的加工精度和更短的加工周期。
它还可以避免材料的破坏和变形,从而提高材料的利用率和成品率。
另外,由于精确塑性成形工艺技术可以实现对材料的局部加热和变形,因此可以降低能耗和设备投资,并减少生产成本。
精确塑性成形工艺技术广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等工业领域。
在汽车工业中,它主要用于生产汽车零部件,如车身、发动机、悬挂系统等。
在航空航天工业中,它主要用于生产飞机和航天器的结构件和连接件。
在电子工业中,它主要用于生产电子元件和电子设备的外壳等。
在医疗器械领域,它主要用于生产人工关节、人工心脏瓣膜等。
综上所述,精确塑性成形工艺技术是一种利用柔性金属或热塑性材料经过高温加热和压力加工的成形工艺。
它具有高精度、灵活性、成本低等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等工业领域。
装备制造业之塑性成形技术在装备制造业中,塑性成形技术是一项重要的制造工艺,它通过对金属材料的塑性变形来实现对零件的成形。
塑性成形技术具有高效、精确、经济的特点,广泛应用于各个领域,如汽车制造、航空航天等。
本文将对塑性成形技术的概念、工艺流程以及在装备制造业中的应用进行论述,并重点介绍了其在汽车制造领域中的应用。
一、塑性成形技术概述塑性成形技术是利用材料在塑性变形过程中体积不变的特性,通过外力作用将材料加工成所需形状的一种成形工艺。
它能够更好地满足装备制造业对高强度、轻质材料的需求,并能够减少加工工序和材料浪费。
塑性成形技术包括热挤压、热轧、锻造、拉伸等多种方法,每种方法都有其适用的材料和成形形式。
二、塑性成形技术的工艺流程塑性成形技术的工艺流程一般包括材料准备、装配和调整、塑性成形、材料处理和成品制备等环节。
首先,需要选择合适的材料,并对其进行加热、退火等预处理,以提高材料的可塑性。
然后在成形装置中安装和调整模具,确保其能够进行准确的成形。
接下来,将加热后的材料放入成形装置中,通过外力的作用,使其发生塑性变形,并按照设计要求形成所需的零件形状。
最后,对成形后的零件进行处理和制备,如清洗、涂层等,以保证其质量和性能的稳定。
三、塑性成形技术在装备制造业中的应用1. 汽车制造领域塑性成形技术在汽车制造领域中得到了广泛的应用。
例如,汽车车身的制造中,通过冲压工艺将钢板进行成形,制作出车身外壳等零部件。
这种工艺具有高效、精确的特点,能够满足汽车制造行业对高强度、轻质材料的需求,并能够大批量生产,提高生产效率。
2. 航空航天领域在航空航天领域,塑性成形技术被广泛应用于飞机和火箭等装备的制造过程中。
例如,利用锻造技术可以制造出高强度、耐高温的发动机零部件,以提高发动机的性能和寿命。
此外,通过冲压工艺可以制造出轻质、高强度的飞机蒙皮和结构零件等。
3. 电子设备制造领域在电子设备制造领域,塑性成形技术也有着广泛的应用。
成形制造技术介绍成形制造技术是一种以材料为基础,通过特定的加工方法,将材料加工成特定形状和尺寸的技术。
成形制造技术在工业生产中占有重要地位,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
本文将介绍成形制造技术的基本原理和常见的成形加工方法,以及其在工业生产中的应用。
成形制造技术的基本原理是通过施加力量对材料进行加工,使材料的形状和尺寸发生变化。
成形制造技术主要分为塑性成形、压力成形和去除成形三类。
首先介绍塑性成形技术。
塑性成形技术是利用材料在一定温度和应力条件下的塑性变形特性进行加工,常见的塑性成形工艺包括锻造、压铸和挤压等。
其中锻造是将金属材料放在模具中,通过施加压力使其产生塑性变形,最终得到所需的形状和尺寸。
压铸是将熔化的金属注入模具中,等待其凝固后取出成品。
挤压是将金属材料置于挤压机中,通过挤压力使其变形成所需形状的工艺。
这些塑性成形工艺在制造行业中广泛应用,可以高效地生产出各种零部件和产品。
其次介绍压力成形技术。
压力成形技术是通过加压对材料进行加工,使其填充模具腔室并形成所需形状的加工方法。
压力成形技术主要包括冷冲压、热冲压和深冲压等。
冷冲压是利用冲床对金属材料进行加工,常用于生产汽车车身零部件等。
热冲压则是在一定温度下对金属材料进行加工,以提高金属的塑性变形能力。
深冲压是将金属材料冲压成深层次的形状,常用于生产各种金属容器和零部件。
这些压力成形工艺能够高效地生产出各种金属零部件,具有高精度和高效率的特点。
最后介绍去除成形技术。
去除成形技术是通过去除材料使其形成所需的形状和尺寸的加工方法,主要包括数控加工、激光切割和电火花加工等。
数控加工是利用数控机床对材料进行精细加工,能够生产出高精度的零部件。
激光切割是利用激光对金属材料进行切割,具有高速、高效的特点。
电火花加工是利用电脉冲在导电材料上进行加工,常用于加工复杂零部件和模具。
这些去除成形工艺能够满足对零部件形状和尺寸精度要求高的需求,具有高精度和复杂形状加工的优势。
航空复合材料技术航空先进复合材料及工艺技术发展航空先进复合材料及工艺技术发展【摘要】随着先进复合材料技术和工艺技术的迅速发展,复合材料在飞机上的应用比例稳步增长,应用部位从非承力、次承力结构向主承力和核心部件扩展,本文总结了近年来推动复合材料发展的先进材料技术和制造工艺技术。
【关键词】航空先进复合材料;材料技术;工艺技术0.引言航空复合材料是一种由高强度、高刚度增强材料构成的新型材料,具有良好的抗疲劳性、抗腐蚀性等一系列优点。
复合材料是综合权衡飞机减重、性能、成本三方面因素的理想材料,在飞机上大量应用可以明显减轻飞机的结构重量,提高飞机的性能[1]。
受益于近二十年来复合材料技术和制造工艺技术的进展,复合材料在飞机上的用量大幅增长,显著提高了飞机的综合性能和燃油经济性。
经初步统计,预浸料成本目前已降到120~190美元/kg,结构制造成本已从上世纪90年代初1100美元/kg,降到目前275~330美元/kg。
复合材料原材料成本和结构件制造成本的大幅度降低,经进一步扩大了复合材料的减重、性能和成本优势。
1.航空先进复合材料发展分析复合材料原材料方面,航空用各种树脂基复合材料水平有大幅度提高。
在碳纤维材料方面,大丝束12k、24k已逐渐代替3k及6k,高强度的T700S及T800S已开始广泛生产。
以977-3/IM7和3900/T800S为代表的环氧树脂复合材料已发展到第二代,其CAI 达到245~315MPa,堪称首屈一指。
以5250-4/IM7为代表的双马基高温复合材料已发展到第二代,工作温度达到177℃,广泛用于飞机高温部位。
聚酰亚胺复合材料广泛用于发动机高温部位,缺点是含甲撑替二苯胺(MDA)有毒,美国研究出无MDA的预浸带可用于发动机及飞机;因钛合金稀缺,聚酰亚胺预浸带正研究用来代替500℃以下的钛合金。
美国Amber公司开发的C740阻燃氰酸乙酯树脂与碳纤维组成的材料固化后工作温度可达344℃,可用作无人机S-100的尾喷管及发动机。
航空航天材料成型与加工技术研究航空航天材料成型与加工技术研究航空航天材料是指在航空航天领域中使用的材料,包括金属材料、复合材料、高温合金、陶瓷材料等。
这些材料具有高强度、高温性能、轻质化等特点,是航空航天领域中不可或缺的重要组成部分。
而这些材料的成型与加工技术也是航空航天领域中的重要研究方向之一。
航空航天材料的成型与加工技术是指将原材料加工成所需形状和尺寸的过程。
这个过程包括了多种加工方式,例如:锻造、铸造、压力成形、粉末冶金、化学气相沉积、物理气相沉积等。
这些加工方式各有优缺点,需要根据具体情况进行选择。
锻造是一种将金属材料加工成所需形状和尺寸的方法。
它是通过对金属材料施加压力来改变其形状和尺寸。
锻造的优点是可以使金属材料的晶粒细化,提高其强度和韧性。
但是锻造过程需要消耗大量能量,而且只能适用于金属材料的加工。
铸造是一种将金属或非金属材料加工成所需形状和尺寸的方法。
它是通过将熔化的金属或非金属材料注入到模具中来制造所需产品。
铸造的优点是可以制造出复杂形状的产品,而且可以节省原材料。
但是铸造过程中容易产生气孔和缺陷,需要进行后续处理。
压力成形是一种将金属材料加工成所需形状和尺寸的方法。
它是通过将金属材料置于模具中,在施加压力的同时改变其形状和尺寸。
压力成形的优点是可以制造出高精度的产品,而且可以节省原材料。
但是压力成形需要消耗大量能量,并且只能适用于金属材料的加工。
粉末冶金是一种将金属或非金属粉末加工成所需形状和尺寸的方法。
它是通过将粉末置于模具中,在高温高压下进行加工。
粉末冶金的优点是可以制造出高精度、高强度、高耐磨性的产品,而且可以节省原材料。
但是粉末冶金需要消耗大量能量,并且需要进行后续处理。
化学气相沉积是一种利用化学反应在表面上沉积出薄膜的方法。
它是通过在反应室中引入反应气体,在基底表面上沉积出薄膜。
化学气相沉积的优点是可以制造出高质量、高纯度、高均匀性的薄膜,而且可以制造出复杂结构的薄膜。
航空航天行业的航空器设计与制造技术航空航天行业一直以来都是科技进步和创新的领域,而航空器设计与制造技术则是推动这一行业发展的关键。
本文将从飞机设计和制造的各个环节入手,介绍航空器设计与制造技术在航空航天行业中的重要性和应用。
一、飞机结构设计技术飞机结构设计技术是航空器设计与制造技术的核心之一,它涵盖了飞机外形设计、气动布局设计、结构材料选择等方面。
在飞机外形设计中,航空工程师需要考虑飞机气动性能、稳定性和可控性等因素,以确保飞机在飞行中具备优异的性能。
而在气动布局设计过程中,航空工程师需要确定飞机的翼型、机翼形状、机身造型等关键参数,以达到最佳的气动特性。
此外,结构材料的选择也对飞机的性能和寿命产生着重要影响,因此,航空工程师需要在材料的强度、刚度和重量等方面进行综合考虑,以提高飞机的效率和可靠性。
二、飞机动力系统设计技术飞机的动力系统是飞机设计与制造中的关键环节之一。
动力系统的选择和设计直接影响着飞机的性能和飞行能力。
目前,飞机动力系统主要包括内燃机和涡轮风扇发动机两种类型。
内燃机适用于小型飞机或者无人机等低速、短程的飞行任务,而涡轮风扇发动机则适用于大型客机和货机等长程、高速的飞行任务。
在设计动力系统时,航空工程师需要考虑动力与质量的平衡,使得飞机能够在不同高度和速度下保持稳定的飞行,并满足航空客运、货运和军事任务的需求。
三、飞机航电系统设计技术航电系统是现代飞机的重要组成部分,它包括飞行仪表系统、导航系统、通信系统和飞行控制系统等。
航空工程师需要根据飞机的任务需求,设计并选择适合的航电系统,以提高飞机的安全性和操作性。
在飞机航电系统设计中,航空工程师需要考虑诸多因素,比如系统的可靠性、可维护性和抗干扰性等。
此外,现代飞机普遍采用了数字化和自动化技术,航电系统的设计也必须与之相适应,以提高飞机的操作效率和故障诊断能力。
四、飞机制造技术飞机的制造过程非常复杂,需要各种先进的制造技术来保证飞机的质量和性能。