航空难加工材料特点及其应用
难加工材料有哪些
难加工材料有哪些难加工材料是指那些在加工过程中难以获得理想加工表面质量和形状精度，以及难以获得较高的加工效率的材料。
这些材料通常具有高硬度、高强度、高熔点、高塑性变形抗力、高切削温度等特点。
难加工材料的加工难度主要表现在切削加工、磨削加工和电火花加工等方面。
下面将介绍一些常见的难加工材料。
1. 高硬度合金钢。
高硬度合金钢是一种具有较高硬度和强度的金属材料，通常用于制造刀具、模具等工具。
由于其硬度高，切削加工时易导致刀具磨损严重，加工表面质量难以保证。
2. 耐磨铸铁。
耐磨铸铁是一种具有较高硬度和耐磨性能的铸铁材料，常用于制造耐磨零件。
在磨削加工过程中，由于其硬度高、磨损性能好，磨削难度大，加工效率低。
3. 钛合金。
钛合金是一种具有优良的耐腐蚀性能和高强度重量比的金属材料，广泛应用于航空航天、航空发动机、航空航天器等领域。
由于其熔点高、塑性变形抗力大，切削加工难度大，易引起刀具磨损严重。
4. 陶瓷材料。
陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀性能，常用于制造高温零部件、切削工具等。
然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，易导致加工表面裂纹和破损。
5. 难加工不锈钢。
难加工不锈钢是一种具有较高硬度和耐腐蚀性能的不锈钢材料，常用于制造化工设备、食品加工设备等。
由于其切削性能差，易导致刀具磨损，加工难度大。
6. 高硬度陶瓷。
高硬度陶瓷是一种具有极高硬度和耐磨性能的材料，常用于制造切削工具、轴承零件等。
然而，由于其脆性大、导热性差，磨削加工难度大，加工效率低。
综上所述，难加工材料主要包括高硬度合金钢、耐磨铸铁、钛合金、陶瓷材料、难加工不锈钢和高硬度陶瓷等。
这些材料在加工过程中具有较高的硬度、强度和耐磨性能，因此加工难度大，加工效率低。
针对这些材料的加工难题，需要采用合适的切削工艺、磨削工艺和电火花加工工艺，以提高加工质量和效率。
特种加工技术的特点及应用
特种加工技术的特点及应用特种加工技术是一种相对于传统加工技术而言的高级加工技术，它主要应用于一些对零件精度、形状和表面质量要求较高且传统加工方法无法满足的领域，如航空航天、船舶制造、核能、光电子等领域。
特种加工技术的特点主要有以下几个方面。
首先，特种加工技术具有高精度的特点。
在特种加工技术中，常常采用精密设备和高精度的刀具，通过控制加工参数和优化加工过程，可以实现毫米、亚毫米甚至更高的精度要求。
例如，在卫星制造中，需要对卫星零件进行精密加工，以保证其在太空中的工作性能。
特种加工技术在此方面具有明显的优势。
其次，特种加工技术具有复杂形状加工能力。
在一些领域，零件的形状常常是复杂的，传统加工方法很难满足这些复杂形状的要求。
而特种加工技术通过采用先进的数控技术和特殊的工艺装备，能够实现曲面、曲线、螺旋等复杂形状的加工。
例如，在船舶制造中，船体结构往往是复杂的曲面结构，特种加工技术可以通过数控加工中心加工出具有曲率的船体零件。
此外，特种加工技术还具有高表面质量的特点。
在传统加工方法中，往往难以实现高质量的表面加工，常常需要后续研磨、抛光等工艺来改善表面质量。
而特种加工技术可以通过先进的刀具和工艺流程，直接实现高质量的表面加工。
例如，在光学镜片加工中，特种加工技术可以实现纳米级的表面光洁度，以满足高精度光学设备的要求。
特种加工技术在各个领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，特种加工技术可以用于加工各类航空零部件，如发动机叶片、涡轮盘、外壳等，以提高其精度和性能。
在船舶制造领域，特种加工技术可以用于加工船体结构零件，以满足船舶的航行性能和安全要求。
在核能领域，特种加工技术可以用于加工核电站的核电设备和核材料，以确保核安全和生产效率。
在光电子领域，特种加工技术可以用于加工光学镜头、激光器件等光学设备，以提高其精度和性能。
总之，特种加工技术作为一种高级加工技术，具有高精度、复杂形状和高表面质量的特点，在航空航天、船舶制造、核能、光电子等领域有着广泛的应用。
铝合金在航天航空中的应用
d/g·cm-2
Kic /MPa·m-1/2
2.54 2.54 2.54
2.60 2.60 2.60 2.57 2.57 2.57 ≤2.58 2.56 2.47～2.50 2.47～2.50 2.47～2.50 2.49 2.49
130～135 138～177
KQ=32
Kic≥30 － Kic＝24 Kic＝26.6 Kic＝42～46 -
表 1 主要铝锂合金的力学性能
抗拉 强度 Rm/MPa
450～465
规定非比 例延伸 Rp0.2/MPa
382～414
断后伸长率 A50mm/%
4.7～6.3
405～454 310～369
5～10
418～426 327～332 9.5～10.5
380～455 365～410
4.0
578
531
5.5
601
航空航天用铝合金厚板铝合金厚板是现代航天航空工业重要的结构材料目前发达国家铝工业界不断开发出性能优异的新型铝合金厚板其中有以下几种常用合其一是7075t7651铝合金厚板它具有高的强度良好的韧性抗应力性能和抗剥落腐蚀性能它属于铝锌镁铜系超硬铝合金泛应用于飞机框架整体壁板起落架蒙皮其二是7055超硬铝合金它是目前变形铝合金中强度最高的合金美国铝业公司生产的7075t77合金板材强度比7150的高出107075高出30而且断裂韧性较好抗疲劳裂纹扩展能力强
正当美国铝锂合金研究降温时， 原苏联开始 了 铝 锂 合 金 的 研 究 ， 研 制 出 独 特 的 1420 合 金 （Al-Li-Mg-Zr）系， 锂含量达到 1.5% ～ 2.6％， 含镁 达 4% ～ 7％， 比 2020 合金的比重 更低而弹性 模 量 更高， 1971 年用于航空器， 逐步扩大到苏 27、 米 格 25、 米 格 29、 舰 载 飞 机 、 图 204 等 多 种 飞 机 上， 1420 合金 成功的另一 个重要的原 因是具有 优 良的焊接性， 可采用氩弧焊、 电子束焊、 离子焊 和 电 阻 焊 焊 接 ， 材 料 本 生 减 重 效 益 12％， 用 焊 接 代替铆接， 省去了连接固件和密封胶圈减重效益 12％ 。 后 来 在 1420 的 基 础 上 又 进 一 步 研 究 出 1421、 1423、 1424 等 合 金 ， 强 度 明 显 改 善 ， 且 抗 蚀性更佳、 焊接性更优。 目前， 俄罗斯已初步形 成了一个包括可焊、 中强、 高强的铝锂合金系列， 铝锂合金已经成为俄罗斯最重要的航天航空用轻 合金之一。 于复合材料、 钛合金一同构成了新型 航天航空新材料的三足鼎立局面。
难加工材料的主要种类及应用领域
难加工材料的主要种类及应用领域难加工材料是指具有较高硬度、强度和耐磨性的材料，其加工性和可塑性较差。
这些材料通常需要使用特殊的加工工艺和设备来进行加工和形成。
主要的难加工材料包括高速钢、高铬铸铁、硬质合金、陶瓷材料、航空铝合金和钛合金等。
以下将对每种材料的性质和应用领域进行详细介绍。
高速钢：高速钢是一种含有大量合金元素（如钨、钼、钴等）的高温刚性材料。
其具有耐高温、耐磨和耐热腐蚀的特点，硬度较高，加工性较差。
高速钢广泛应用于切削工具、模具零件和刀具等领域，如数控机床刀具、高硬度切削刀具等。
高铬铸铁：高铬铸铁是一种具有较高强度和硬度的铸造材料。
其含有较高的铬含量，能够增加材料的耐磨性和耐蚀性。
高铬铸铁被广泛应用于矿山机械、冶金工程、水处理设备和石化设备等领域，如磨矿机、破碎机、球磨机等。
硬质合金：硬质合金是一种由硬质颗粒（如碳化钨、碳化钼等）和金属结合剂（如钴或镍）组成的复合材料。
硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，广泛应用于切削和研磨工具、矿山工具、粉末冶金等领域，如车削刀片、铣削刀片、刨刀等。
陶瓷材料：陶瓷材料是由金属元素和非金属元素形成的非金属材料。
其具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
陶瓷材料广泛应用于高温炉具、电子器件、医疗器械和化学工业等领域，如陶瓷刀具、瓷砖、陶瓷零件等。
航空铝合金：航空铝合金是一种具有良好强度和轻质的金属材料。
其具有较高的硬度和耐磨性，加工难度较大。
航空铝合金广泛应用于航空航天工业和汽车工业的结构部件，如飞机主机壳、发动机部件、汽车车身等。
钛合金：钛合金是一种具有较高强度和轻质的金属材料。
其具有较高的硬度、耐腐蚀性和耐高温性，加工性较差。
钛合金被广泛应用于航空航天工业、化工设备和医疗器械等领域，如航空发动机零部件、化工反应容器、人工关节等。
综上所述，难加工材料主要包括高速钢、高铬铸铁、硬质合金、陶瓷材料、航空铝合金和钛合金等。
这些材料具有较高的硬度、强度和耐磨性，但加工性较差。
特种加工技术在航空产品中的应用
如难 加工材料 、复杂型面 、精密表面的加工及特殊
要 求 的零 件加 工 等 问题 。特种 加 工技 术 的 采 用 ，可
使航空发动机零件数量减少，结构设 计简化 ，从而 住性能 、适 用性 、可靠性 、维修性 等方面均得到提
１ ． 案例分析
图ｌ 为 火 运 项 目 中 发 动 机 导 轨 梁 三 维 图 ， 该 零 件主要 为Ｚ Ｌｌ ０ ４ Ａ材 料 ，该 零 件 外 形 尺 寸 为 ： １ ３ ６ ５ ｍｍ × ５ ８ ５ ｍ ｍ× ４ １ ８ ａ ｒ ｍ，结构 复 杂 ，由于 该产 品正 处 于预 研阶 段 ，设 计更 改 频率 较 高 ， 因此 给 毛 坯 的铸 造 、 加工 部 带来 很 高 的难 度 。
ｌ ｆ
Ｈ
整性 是 可 缺 少 的手 段 ，其 研 究 、开 发 与应 用直 接
的 事物 都 会 变 得简 单 ，就 像 当初 的 线切 割 技 术 发展
一
笑 系列航 空 ｒ 发动机 的 质 量 、寿 命 和可 靠 性 ，相 信 随 荷对 特 种 力 Ｉ 】 Ｉ 技 术的 不 断深 人及 掌握 ，再 高深 莫 ｝ 【 ｌ ！ ｌ Ｊ
图ｌ 三维视 图
械加 工 满 足 设计 要 求 ， 由于航 空 产品 对 重 的 要 求 很严 ，产 品 的 质量 很难 达 到 使 用要 求 。 若采 用 罹 铸 造 ，该方 法 能满 足设 计 要求 ，但 由于 产品 处 十 颅
在该产品加工、制造过程 中主要有以下几方面
的难点：
结 构 孔 的 他 受 限 制 ， 厄法 采 川 机械 加 丁 二 ，征加 时 只能 采 川 哇 土 火 化 加 同 时 该 处 位 ｊ ． 还进 行 ｒ ７ ］ 的 设 ， 对 ｒ陔零 Ｐ ｔ ： ｌ ｔ ￣ Ｄ ｌ ｉ
难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用
难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用难熔金属基复合材料是一种具有优越性能的先进材料，广泛应用于航空航天领域。
它由金属基体和另一种或多种添加剂组成，通过粉末冶金等制备工艺得到。
难熔金属基复合材料具有高强度、高温性能、抗腐蚀性和优异的耐磨性等优点，因此在航空航天领域具有重要的应用前景。
首先，难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用可以提高飞机的性能和安全性。
该材料的高强度和耐磨性使得它可以替代传统材料，如钢和铝合金，在飞机的结构件和发动机部件等关键部位使用。
这不仅可以减轻飞机的重量，提高飞行速度和燃油效率，还可以增加飞机的耐久性和抗腐蚀性，从而提高了航空器的整体性能，确保了航空安全。
其次，难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用可以扩展空间探索的可能性。
航天器经历极端的温度变化、高速冲击和辐射等严酷的环境条件，因此需要具备卓越的耐热、耐腐蚀和抗辐射能力。
难熔金属基复合材料因其独特的性能，在航天器的结构件、热防护系统和燃烧室等关键部位得到广泛应用。
这种材料能够承受极高的温度和压力，具备良好的抗氧化和隔热性能，从而保证了航天器在极端环境下的稳定运行和安全返回。
除此之外，难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用还可以提高航空发动机的性能。
航空发动机承受着高温和高压的工作环境，因此需要具备耐高温、耐磨性和抗腐蚀性能。
难熔金属基复合材料的优异性能使它成为理想的航空发动机材料。
除了可以用于制造发动机叶片、涡轮和燃烧室等部件外，还可以用于制造发动机的喷嘴和转子翼等关键部件。
这种材料的应用可以提高发动机的热效率和推力，减少燃料消耗，从而促进航空产业的可持续发展。
此外，难熔金属基复合材料在航空航天领域的应用还具有良好的可加工性。
航空航天领域对材料的可加工性有较高的要求，需要能够进行切削、钻孔、焊接和组装等工艺操作。
难熔金属基复合材料可以通过粉末冶金、铸造和热加工等工艺生产，具备良好的可塑性和可加工性，使得它能够适应不同形状和规格的零部件制造需求。
航空复杂钣金构件冲压成形的研究与应用
航空复杂钣金构件冲压成形的研究与应用◎周原冰（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）引言在航空航天领域，“轻量化”一直收到了研究者的重视，航空器大都使用薄壁钣金材料，同时为了减少飞机飞行时的阻力，这些材料多被流线型的外皮所包裹，所以航空器的结构需要多种多样不同外形且外形复杂的钣金材料。
在航空工业中，因为钣金构件至少占飞机构件总数量的70%，对钣金构件的需求量巨大。
在以往的生产中，这些钣金构件多采用橡皮成形、落压成形或基于落压成形的复合工艺，橡皮成形多用于简单构造的直线形弯曲构件加工，而复杂形面构件的加工无法避免使用落压成型技术。
落压成型技术虽然作为使用较广的钣金加工工艺，但是生产时声音巨大、加工成品质量参差不齐而造成较高的返修率、加工速度低下。
为逐渐取代落压成型的工艺，以往研究采用多用于汽车生产加工行业的冲压成型技术对航空复杂钣金构件进行加工，发现此技术对复杂钣金构件的加工具有良好的适用性。
因此本文拟对以往航空复杂钣金构件冲压成型的的相关研究与应用进行回顾，为航空钣金构件的生产加工的工艺优化提供参考。
一、使用冲压工艺加工航空复杂钣金构件的可行性航空钣金零件的原加工材料多为2A12、LY12、2024铝合金。
王巍等（2014）研究表明，2024铝合金拉伸性能良好，当受5000N 压边力作用的情况时，有较明显的起皱现象，当受30000N 压边力作用的情况时，有较明显的强拉现象，当受到两种不同的压边力作用的情况时，会出现较明显的回弹现象。
赵毕妍等（2013）研究表明，可采用镜像拉伸成形工艺对2A12铝合金材料进行加工制造，成功使用该技术对运载火箭整流罩进行了加工制造，采用镜像拉伸成形工艺的整流罩，具有较高精准度的型面，构件表面皱褶的产生得以避免，因此构件的质量大幅度提升，且质量非常稳定。
由此可见，通过冲压成形技术对航空钣金构件进行加工具有一定的可行性。
二、航空复杂钣金构件冲压成形的研究与应用1.冷冲压成形加工钣金件的研究。
航空发动机典型零件加工技术与刀具应用分析
航空发动机典型零件加工技术与刀具应用分析发布时间：2021-07-21T15:23:04.457Z 来源：《工程管理前沿》2021年3月9期作者：谭先见[导读] 航空发动机典型零件加工技术与刀具应用分析谭先见湖南通用航空发动机有限公司，湖南省株洲市，412000摘要：航空制造业是高精尖技术的集大成者，伴随着加工技术的不断发展，其相关的制造业也随之越发的繁荣，已经成为世界上的各个国家相互竞争的重要方面。
航空发动机的相关加工技术已经成长为了航空发展的一项重要助力，而不仅仅只是一个部件。
本文就对航空发动机的相关零部件的加工技术以及其刀具的使用情况进行探究，以期可以为航空制造业相关工作人员借鉴之用。
关键词：航空发动机；加工技术；刀具引言航空制造业作为当今世界上各个国家的综合国力象征，已经开始受到世界上各个国家的重视，同时作为一项国家战略性的产业，其实力不仅关乎着国家的国防安全，也是一个国家工业整体发展水平的展现。
作为飞行器上的一个“心脏”部件，航空发动机对于航空制造业的重要性是不言而喻的。
我国航空发动机的自主研发及制造较西方发达国家的发展来说，起步非常的晚，因此，我国航空制造技术的发展空间以及前景都是非常广阔的。
一、航空发动机零件典型结构加工难点分析（一）整体叶轮叶盘的叶片及流道加工分析整体叶轮叶盘结构为轮盘与叶片一体化设计，跟传统盘片分离的结构相比，减轻了转子重量、消除了盘与叶片榫头的接触应力、避免榫头和榫槽上微动磨损、微观裂纹等造成的发动机意外事故，大大提高了发动机的工作寿命和安全性能。
但同时，新的设计也存在结构复杂，零件轴径比大、刚性弱，叶片厚度薄、悬臂长，气流流道呈非线性且狭窄等问题，使得加工难度骤增，其中叶片的振颤、变形，叶片前后缘啃切，流道加工干涉等均为技术难题。
因此，叶片及流道加工除了要求技术人员具备很高的编程水平，技能人员具备很强的加工过程控制能力，对机床也提出了“三高”要求：高刚性、高精度、高稳定性，且必须五轴以上数控加工中心才能实现宽弦、大扭角的叶片加工。
钢铁产品在航天航空领域的应用有哪些
钢铁产品在航天航空领域的应用有哪些在航天航空领域，钢铁产品因其独特的性能和特点发挥着不可或缺的作用。
从飞机的机身结构到航天器的关键部件，钢铁材料都展现出了其重要性和广泛的应用。
首先，高强度合金钢在航天航空领域中应用广泛。
这种钢材具有出色的强度和韧性，能够承受巨大的压力和冲击力。
在飞机的起落架部件中，高强度合金钢是首选材料。
起落架在飞机起降过程中承受着巨大的重量和冲击力，需要具备极高的强度和可靠性。
高强度合金钢能够确保起落架在反复使用中不易变形和损坏，保障飞行安全。
在航天器的结构部件中，如火箭的外壳和燃料储存罐，高强度合金钢也发挥着关键作用。
火箭在发射过程中会经历极端的加速度和振动，外壳需要有足够的强度来保持结构的完整性。
同时，燃料储存罐需要承受高压和低温，高强度合金钢能够满足这些苛刻的要求。
不锈钢也是航天航空领域中常用的钢铁产品之一。
其优异的耐腐蚀性使其在恶劣的环境中表现出色。
在飞机的发动机部件中，不锈钢常用于制造涡轮叶片和燃烧室内衬等。
发动机内部的高温和腐蚀性气体对材料的耐腐蚀性提出了很高的要求，不锈钢能够有效抵抗这些侵蚀，延长发动机的使用寿命。
此外，不锈钢还用于制造航天器的外部结构，如卫星的外壳。
在太空环境中，卫星会受到宇宙射线、真空和温度变化等多种因素的影响，不锈钢的耐腐蚀性和稳定性能够保证卫星的外壳在长期运行中保持良好的性能。
特种钢铁材料，如高温合金和钛合金等，在航天航空领域也有着重要的地位。
高温合金具有出色的耐高温性能，能够在高温环境下保持其强度和稳定性。
在飞机发动机的高温部件，如涡轮盘和叶片等，高温合金是不可或缺的材料。
它能够承受数千度的高温，确保发动机的正常运转。
钛合金则以其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性而受到青睐。
在飞机的机身结构中，使用钛合金可以减轻飞机的重量，提高燃油效率和飞行性能。
在航天器中，钛合金常用于制造关键的结构部件，如卫星的支架和天线等，既能满足强度要求，又能减轻重量，提高航天器的有效载荷。
航空材料知识点
航空材料知识点航空材料是一种专门用于制造航空器件和设备的材料，具备高强度、高刚性、高温耐受、轻量化等特点。
航空材料的研究与发展是飞行技术进步的重要因素之一，本文将介绍一些航空材料相关的知识点。
1. 铝合金铝合金是一种轻质高强度材料，被广泛用于制造飞行器的机身、发动机外壳、翼面等部件。
常用的铝合金有2024、7075和6061等多种，它们的强度和耐蚀性、加工性都各有特点，需根据具体的应用场合进行选择。
钛合金是一种高强度、高刚性、低密度的材料，具有非常好的抗腐蚀性能，因此被广泛应用于航空、航天和军工等领域。
其中最常用的为Ti-6Al-4V合金，它的强度是铝合金的2倍，密度却只有铝合金的60%。
3. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂等材料复合而成，具有高刚性、高强度、低密度、耐高温等特点。
它可以制成极轻、极强的航空部件，如机身、翼面和垂直尾翼等。
但制作难度和成本都很高，需要精密的设计和制造技术。
4. 陶瓷材料陶瓷材料通常具有较高的硬度和抗腐蚀性，被广泛用于制造发动机中的轮子、叶片等部件。
其中最常见的是二氧化硅、氧化铝等，它们的特点是具有长期稳定的性能和高的耐热性。
高温合金是一种特殊材料，具有良好的抗氧化、耐高温、良好的热膨胀性等性能，常用于制造发动机高压燃气轮机和叶片等部件。
但这种材料强度低于钛合金和铝合金，且生产成本很高，因此应用领域有限。
镍基合金是一种高温合金，可用于制造高温、高压部件。
由于其良好的耐腐蚀性、抗氧化性和耐热性，广泛用于发动机中的燃烧室、涡轮叶片、气门等部件。
总之，航空材料是一种涉及多种材料的复杂领域，不同种类的材料各有其特点和应用范围，需要根据不同的要求而选择。
航空材料的发展也是技术进步的重要体现之一，不断推进航空材料技术的研究和应用，有望为人类的未来带来更多的惊喜和成就。
新型材料在航空发动机中的应用
新型材料在航空发动机中的应用一、引言随着航空技术的发展，航空发动机也呈现出不断的升级和更新。
新型材料的出现，为航空发动机的发展提供了无限的可能。
本文将围绕新型材料在航空发动机中的应用进行讨论。
二、航空发动机材料的现状在航空发动机的制造中，大量使用的材料包括钛合金、高温合金、陶瓷基复合材料等。
虽然这些材料在航空发动机的使用中表现出了较好的性能，但仍然存在一些问题，比如钛合金的质量较重、高温合金难以加工、复合材料的工艺难度大等。
三、新型材料的出现为了克服传统材料的不足，研发人员不断探索新型材料的应用。
近年来，碳纤维复合材料、高韧性陶瓷基复合材料、镍基超合金等新型材料应运而生。
这些材料的加工难度较低，材质轻、强度高、稳定性好，在航空发动机领域的应用前景广阔。
四、碳纤维复合材料的应用碳纤维复合材料是一种由碳纤维和复合树脂组成的材料。
它具有轻量化、高强度、耐腐蚀、不易老化等优点，在航空发动机的制造中应用广泛。
航空发动机中的一些部件，比如涡轮盘、涡轮叶片、进气道导片等，已经开始采用碳纤维复合材料进行制造。
五、高韧性陶瓷基复合材料的应用高韧性陶瓷基复合材料是由基础陶瓷材料和增强材料组成的一类新型材料。
它具有高强度、高温稳定性和高韧性等特点，在航空发动机中的应用前景广泛。
高韧性陶瓷基复合材料可以用来制造叶轮、涡轮盘等航空发动机的高温部件。
六、镍基超合金的应用镍基超合金是一种能承受高温和高压的金属材料，被广泛应用于航空发动机的制造中。
航空发动机中的高压涡轮、燃烧室等部件均采用镍基超合金进行制造。
镍基超合金具有高强度、高温下的稳定性和优异的耐腐蚀性等特点，因此在航空发动机领域非常受欢迎。
七、新型材料在航空发动机中的应用前景新型材料的出现，为航空发动机的升级和更新提供了无限的可能。
在未来的发展中，碳纤维复合材料、高韧性陶瓷基复合材料以及镍基超合金等新型材料将会得到更广泛的应用。
这些材料将可以用来制造更加轻量化、强度更高、使用寿命更长的航空发动机，实现更好的性能和效益。
航空发动机制造中有哪些特种加工技术？
航空发动机制造中有哪些特种加工技术？先进航空发动机的高性能要求设计大量采用整体结构、轻量化结构、先进冷却结构以及复合材料、粉末冶金、金属间化合物等新型材料，而这些零组件需要依靠特种加工成形。
本文研究了电火花、电解、激光、超声和水射流等特种加工技术的特点及其在先进发动机中的新应用，说明了特种加工技术的优势以及在先进发动机研制中突显的特殊作用。
1.航空发动机材料和技术特点航空发动机在高温、高压且高转速的极端恶劣条件下工作，同时要求重量轻、油耗低、可靠性高、寿命长、能重复使用，是多学科交融的高端产品。
其特征是核心技术的堆集，没有核心技术就没有现代先进发动机。
现代先进航空发动机对单位推力、推重比、超声速巡航、推力矢量功能、隐身性能、高可靠性、长寿命和良好的维修性等性能要求更高，对材料和制造技术的要求更苛刻，由此带来：从普通合金到新型耐高温、轻质高强合金的应用；从金属材料到大量非金属材料、复合材料的应用；从机械加工到特种加工的转变；从减材制造到精密成形和增材制造；从保证几何形态为主到表面完整性控制为主；从试验验证为主到仿真验证为主；从单工序研究到多工序耦合规律研究；从数字化、自动化、信息化到智能化制造等。
先进发动机新材料和复杂结构使零件加工变得越加困难，有些甚至传统机械加工根本无法实现，而特种加工技术在某些领域成为不可替代的技术，并且应用越来越广泛，弥补了传统机械加工的不足。
目前，传统的电火花加工、电化学加工、激光加工、电子束及离子束加工等特种加工技术已在航空发动机制造中大量应用，但随着先进发动机新材料、新结构的出现，特种加工技术也得到了新的发展和应用。
闭式整体叶盘的多轴电火花加工技术、整体叶盘的精密电解加工技术、陶瓷基复合材料的超快激光加工技术、激光冲击强化技术和高压水射流强化技术等，对先进发动机新材料、新结构零件研制，以及提高表面完整性、可靠性要求等方面都发挥了越来越重要的作用。
2.特种加工技术在先进发动机上的应用（1）电火花加工技术是应用最广泛的特种加工技术，在航空发动机制造上应用非常普遍，如电火花线切割加工、电火花成形加工、电火花磨削、电火花钻孔及电火花表面强化等。
镁铝合金在航空领域的应用优化
镁铝合金在航空领域的应用优化近年来，随着科技的不断发展和工业的不断进步，航空领域的发展也越来越快速，航空器的性能和安全也成为人们非常关注的焦点。
而其中一个关键的方面就是航空器的材料。
良好的材料能够提升航空器的整体性能，保证航空器的安全性和稳定性。
而在目前的技术中，镁铝合金的应用越来越广泛，尤其是在航空领域。
镁铝合金不仅具有很高的强度和轻量化的特点，同时还具有良好的机械性能和热稳定性，因此，它有望成为未来航空领域的重要材料。
下文将重点探讨镁铝合金在航空领域的应用优化。
一、镁铝合金的性质及其应用镁铝合金是指铝为主要合金元素，同时添加一定量的镁、锰、锌、铜等元素的合金。
镁铝合金具有比纯铝更高的强度、硬度和耐热性，并且具有比纯铝更轻的重量。
这种优秀的物理和机械性能，使得镁铝合金成为一种理想的工业结构材料。
而在航空领域中，镁铝合金也得到了广泛的应用。
下面列举一些航空领域中的具体应用。
1.飞机结构材料。
航空领域中最重要的应用领域之一就是飞机结构材料。
镁铝合金因为具有高强度、高弹性模量以及轻质的特点，因此非常适合用于制造航空器的车身和机翼等结构部件。
2.发动机材料。
航空发动机是实现飞行的重要部分，发动机所需的材料具有极高的要求。
镁铝合金因其热稳定性和较高的应力强度比，在航空发动机的叶轮、压气机叶片等重要部位得到广泛应用。
3.航空器基础配件。
航空器在起飞和降落时，需要一些重要的基础配件来维持平衡和稳定。
如舵面、支撑杆、连接杆等零部件都能够使用镁铝合金来进行制造。
二、镁铝合金在航空领域中存在的问题虽然镁铝合金作为一种理想的材料，但是在航空领域中使用，还是存在着许多问题。
第一，镁铝合金存在着较大的缺陷，如易裂性和焊接难度。
第二，镁铝合金的加工过程相对来说比较复杂，制造难度较大。
第三，随着航空领域的发展，航空器的性能要求越来越高，而镁铝合金目前的性能还不能完全满足这些需求。
三、如何优化镁铝合金在航空领域的应用以上述问题为基础，下面将考虑如何优化镁铝合金在航空领域的应用。
航空航天材料及加工成形技术
–足够的热强性，即能在更高的温度下具有抗蠕变和断 裂的能力；
–满意的塑性和韧性；
–更高的抗热疲劳性能，即对能引起热应力的热交换的 敏感性要低；
–足够高的低循环疲劳强度；
–良好的抗腐蚀能力，以保持叶片的空气动力性能；
–高的导热性和低的热膨胀系数；
–良好的焊接性能、锻造性能，对于铸件材料还应具有 优良的铸造性能、易于浇铸成形等等。
• 构成飞机的主要的金属结构材料有铝合金、镁合 金、钛合金、结构钢、高温合金及各类复合材料 等。
• 飞机结构用材将形成“铝合金为主，钢用量明显 减少，钛合金用量显著增加，树脂基复合材料在 主承力结构上全面应用”的新格局。
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• “锻打”发展到“塑性加工成形”， 是一个从“经验”到“规律”的漫 长的认识过程。
• 面向21世纪信息时代，锻造仍将是 制造金属零件的基本方式之一。
– 据统计，全世界生产的钢材约有75％ 要经过塑性加工制成成品。
– 钢铁工业，20世纪增长了28倍；21世 纪，仍将有很大的发展。
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• 钛合金：
–钛合金的发展是当今航空金属结构材料中最活 跃的研究领域之一，
–其比强度超过钢和铝合金，允许的工作温度高， 有优异的抗腐蚀性能，
–军用战斗机上被广泛采用，其占结构重量的比 例已由F/A-18E/F的15%增加到F-22的41%。
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–高温服役条件要求发展陶瓷及碳基复合材料。
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航空发动机典型产品燃烧室机匣加工工艺分析和技术应用
航空发动机典型产品燃烧室机匣加工工艺分析和技术应用本文从某型航空发动机燃烧室机匣的工艺特点出发，结合企业能力现状，对燃烧室机匣的加工工艺进行分析，并在应用过程中结合数控加工装备、三维CAD/CAM软件应用技术进行试验，取得一定的经验和效果。
分享此类型薄壁燃烧室机匣的开发研制过程中可供借鉴的工艺方法和应用技术。
一、前言航空发动机机匣是发动机中的壳体、框架类静子部件，是发动机的重要承力部件。
主要作用是承载发动机零组件重量、承受轴向和径向力，构成气流通道，包容气流、发动机转子，防止转子叶片断裂飞出，起到连接、支承、包容等作用。
本文论述的燃烧室机匣是某型航空发动机热端的重要功能部件，属于典型的的薄壁环形件（见图一），其大端直径约Φ600mm、小端直径约Φ420mm、总高度约290mm、壁厚4.5mm。
工件材料选用13Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢，硬度HB311～388，热导率与镍基高温合金接近，切削加工时蓄热、应力集中使得塑性变形大，难以加工。
该型号发动机属急需升级换代产品，已经获得国家正式立项和充分的资金支持，前期试制/小批产品性能已经获得用户方的充分肯定，需求极为迫切。
此次为小批转大批生产前的改进试验项目，目的是充分验证该类型产品为满足大批量生产所需的工艺调整和技术应用，打通批产的瓶颈，为向用户迅速提供高质量、高性能产品奠定技术基础。
二、工艺性分析燃烧室机匣壳体薄壁，零件刚性弱，加工过程中易产生振动，加工中易产生变形。
设计基准的形状公差小，主要表面之间相互位置要求的项目多，且位置公差小。
要同时保证这些高精度要求，加工难度很大，完整的工艺分析主要内容需紧扣如下圖表所示，本文篇幅有限主要围绕机加工艺展开。
1、工艺方案确定：前后安装边和筒体内壁壁采用车削加工，机匣的半精车和精车采用数控车削工艺。
安装边上的精密定位孔位置精度要求高，需要采用坐标镗孔加工工艺。
机匣外壁的安装座轮廓型面和安装边上的沉头孔选用数控钻、铰孔和数控铣加工工艺。
难加工材料(CFRPTi)叠层自适应制孔研究
《装备制造技术》2020年第02期彳制造工艺与材料^难加工材料(CFRP/T i)叠层自适应制孔研究章易镰，吕振华(上海拓璞数控科技股份有限公司，上海201108)摘要：C F R P/T i在航空航天领域被广泛应用，在制孔加工中容易出现分层、劈裂、出口毛刺、刀具易损耗等问题，并且C F R P和T i的材料加工特性差异大、加工工艺参数区间不重合，叠层制孔无法适用同一加工参数。
对C F R P/T i难加工叠层的变参数钻削控制方案、原理、自适应钻孔工艺等进行研究，开发异性难加工叠层自适应制孔功能模块。
关键词：C F R P;T i;叠层制孔；自适应制孔工艺中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号：1672-545X( 2020)02-0089-04〇前言碳纤维增强复合材料CFRP和钛合金T i具有强 度比高、耐高温、抗疲劳、耐腐蚀等特点，在航空、航 天及军事装备中有大量应用。
由于CFRP、T i的材料 特点，也成为其加工的难点，然而随着对飞行器服役 寿命要求的提高，对CFRP、T i的加工质量也提出了 更高的要求。
CFRP多用于飞行器蒙皮，T i多用于骨 架结构件，在组件装配中形成CFRPATi叠层结构，由于CFRP与T i材料性能的差异，针对CFRP/T i的叠 层制孔已成为航空装配的重要难题。
D.H.Wang等人m通过对单向和多向纤维铺层 方式的复合材料进行切削研究,分析了 CFRP纤维铺 层方向与切削方向的夹角对加工质量的影响规律。
北京航空航天大学的陈鼎昌等人[2]采用不同材料的 刀具对CFRP进行切削实验，得出聚合金刚石(PCD)刀具切削CFRP效果最好。
Arrazolaa等人P I分别对 Ti555.3与Ti6A14V进行了切削实验研究，对比分析 了其不同力学性能对切削力分布及刀具磨损影响情 况。
Jawaida141应用硬质合金对Ti-6246进行了切削实 验研究，观察分析了刀具磨损情况及特征，发现刀具 后刀面的磨损情况决定了刀具的使用寿命，提出对 刀具切削刃外缘进行倒角处理可以有效提高刀具使 用寿命。
航天特殊材料加工特种加工
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。
材料科学中的超难加工材料研究
材料科学中的超难加工材料研究材料科学是一门研究材料的组成、结构和性质的学科，随着科学技术的发展，越来越多的材料被开发和应用于工业、医疗、航空、能源等领域。
然而，在研发新材料的过程中，不可避免地会遇到超难加工材料，这些材料的制备和加工难度极大，需要依靠材料科学的研究和改进来攻克这些难题。
本文将探讨材料科学中的超难加工材料研究。
一、超难加工材料概述超难加工材料是指处理难度极大或无法使用普通机械方法加工的材料，例如高温合金、钛合金、陶瓷材料、复合材料等。
这些材料具有高硬度、高强度、高耐腐蚀性、高温稳定性等特点，因此被广泛应用于航空、航天、核能、汽车、医疗等高技术领域。
但是，由于其硬度极高、耐磨性强等特点，加工难度相应也极大，常规的加工方法无法满足生产和加工的需求。
因此，超难加工材料的研究和改进成为了材料科学的重要领域。
二、超难加工材料研究的技术路线1. 制备方法研究超难加工材料的制备方法对于材料的加工和性能有着决定性的影响。
研究超难加工材料的制备方法可以提高材料的纯度和稳定性，降低材料的缺陷率和成本，有利于进一步的加工和应用。
例如，钛合金的气体原位反应（GIR）法、高温/高压下的热等静压烧结法等制备方法都被应用于钛合金的制备和加工中，大大提高了其加工性能和机械性能。
2. 加工方法研究超难加工材料的加工难度在于其硬度、质量要求、加工润滑剂的选择等方面。
传统的机械加工如铣削、车削等方法已无法适应这些要求，因此，超难加工材料的研究需要探索新的加工方法。
其中包括电火花加工、压缩加工、激光加工、离子束加工等。
这些加工方法可以通过不同的方式改善超难加工材料的加工性能、精度和成本，进一步推动材料科学的发展。
3. 材料微观结构研究超难加工材料的微观结构和组成对于材料的加工性能和机械性能有着重要的作用。
材料微观结构包括晶体结构、晶界结构、位错密度等多种因素，这些结构的精细调控可以改善材料的加工性能和力学性能。
因此，研究超难加工材料的微观结构，可以为后续的加工和应用提供更加坚实的基础。
复杂材料加工及表面改性技术
复杂材料加工及表面改性技术在现代工业生产中发挥着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和材料加工技术的不断革新，现代工业中所用到的材料也变得越来越复杂。
复杂材料以其特殊的性质和结构广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
这些材料在加工过程中对生产工艺、加工设备、材料性能和产品质量提出了更高的要求。
本文将就深入探讨其重要性及应用，同时分析其发展趋势和潜在挑战。
一、复杂材料加工技术的特点和应用复杂材料加工技术需要遵循许多特殊的加工要求，其重要性在于能够满足产品性能和质量的要求。
复杂材料的特点是结构复杂、成分多样、性能多变性。
在复杂材料加工过程中，需要采用先进的加工技术以及精密的加工设备，如CNC机床、激光切割机、水刀切割机等。
材料的性质和成分需要在加工过程中得到充分考虑，以保证最终产品的性能和质量。
复杂材料广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
这些材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温和耐磨损等特点。
例如，使用碳纤维复合材料制作的飞机在重量和强度方面都有很大的优势，可以在空气动力学、减轻重量和节能方面发挥更好的效果。
在航天领域，复杂材料更是被广泛应用于卫星、导弹等设备上。
二、表面改性技术的重要性和应用表面改性技术是指对材料表面进行处理，以改变其表面成分、组织和性能。
这种技术被广泛应用于电子、汽车、航天、航空和医疗设备等领域，能够提高产品的附着力、耐腐蚀性、耐磨损性、耐高温性和抗氧化性等性能。
表面改性技术可以改善材料表面的性质，从而提高其耐用性和使用寿命。
其中常见的表面改性技术包括电镀、喷涂、气体渗入、药液渗入、气浮涂层、离子注入以及等离子体喷涂技术等。
以离子注入技术为例，其原理是通过离子加速器将离子引导到材料表面，通过离子与分子之间的相互作用来改变表面的组织和性能。
该技术被广泛应用于气体渗入和刻蚀、离子镀膜、离子涂层、离子抛光以及设备和材料的防辐照等领域。
三、的发展趋势和潜在挑战的发展趋势是需要基于市场需求、材料特性和加工设备等因素综合考虑。