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    振動時效在航空制造業中的應用

    更新時間:2020/9/10  點擊數:860


    我國航空制造業使用振動時效來消除應力的領域越來越廣泛。根據市場調查,很多飛機零件在機械加工過程中變形非常嚴重。之前基本采用手工方法來校正變形,導致零件校形工作量很大,且零件質量很難保證,甚至造成報廢,嚴重影響零件按期交付。另外,焊接件和鈑金件也存在同樣問題,使生產成本提高,交付節點難以保證。為了滿足生產現場的需求,開展了振動時效設備在飛機零件制造中的應用研究。

    典型試驗件振動時效試驗

    1. LD10數控加工件振動時效試驗

    某型機的一種零件采用數控加工,毛料為LD10自由鍛件,CS狀態。該零件在數控加工過程中,經常因加強筋斷裂而造成報廢。經分析認為,造成斷裂的原因是鍛件中存在的內應力和數控加工產
    生的應力在加強筋處疊加后超過了抗拉強度。課題組在數控加工前就該零件的1件毛料進行了振動時效工藝試驗。在隨后的數控加工過程中,沒有出現斷裂現象。

    2.前緣蒙皮振動時效試驗

    一批轉包生產的前緣蒙皮在進行最后的切割工序后發生嚴重的扭曲變形,面臨報廢的結果。一旦報廢,將面臨重大經濟損失。經分析認為,該批前緣蒙皮在生產過程中內應力很大,導致在最后的切割工序后因應力釋放而產生嚴重的扭曲變形。


    課題組采用振動時效工藝進行了試驗。在第1次振動時效工藝試驗后,蒙皮前緣母線直線度為8MM,回彈力較大,效果不太理想。經過5次改進后,蒙皮前緣母線直線度達到2MM,回彈力明顯減小,但扭曲變形依然存在。根據第1次振動時效工藝試驗的結果,課題組決定調整前緣蒙皮制造流程,振動時效工藝試驗在化銑后切割前進行,因為此時零件尚未產生扭曲變形。前緣蒙皮第2次振動時效工藝試驗后全部順利交付。

    采用振動時效工藝可消除及均化內應力,其作用不亞于人工時效,是解決鋁合金機械加工變形難題的有效技術手段。進行振動時效及人工時效處理后,LD10鋁合金的強度略有提高,塑性略有下降,沖擊韌性略有提高,電導率基本不變,尺寸精度穩定性提高。

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