国外超塑成形_扩散连接技术发展现状_朱林崎
超塑性成形与扩散连接技术
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汽车工业:用于生产轻量化、高强 度的汽车零部件,如车门、车顶等。
电子电器:用于生产小型化、轻量 化的电子元件和连接器,如电路板、 电缆等。
优点:可加工复杂形状零件, 提高材料利用率,降低生产 成本
缺点:需要精确控制温度和 压力,加工周期长,对设备 要求高
扩散连接技术是一种通过加热和压力 作用,使两个或多个材料表面相互接 触并发生原子间扩散,从而实现材料 连接的方法。
汽车工业:超塑性成形与扩散连接技术将应用于汽车轻量化制造,提高燃油效率和 降低排放。
医疗器械:超塑性成形与扩散连接技术将应用于医疗器械制造,如人工关节、血管等, 提高医疗设备的可靠性和使用寿命。
微电子封装:超塑性成形与扩散连接技术将应用于微电子封装领域,实现高效、高 可靠性的微型化封装。
挑战:提高成形精度和减小变形阻力 解决方案:优化材料选择和工艺参数 挑战:实现复杂形状和结构的成形 解决方案:采用先进的模具设计和制造技术
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智能化:通过引入人工智能、机器学 习等技术,实现超塑性成形与扩散连 接技术的智能化控制,提高生产效率 和产品质量。
绿色化:在环保意识日益增强的背景 下,超塑性成形与扩散连接技术将向 更加环保、绿色的方向发展,减少对 环境的负面影响。
航空航天领域:超塑性成形与扩散连接技术将进一步提高航空航天器的性能和可靠性。
提高产品质量和可靠性 降低生产成本和能耗 促进新产品的开发和上市 增强企业竞争力和市场地位
汇报人:XX
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应变速率敏感性:超塑性材料对应 变速率敏感,可以通过控制应变速 率来控制变形行为。
扩散连接:超塑性成形技术通常与扩 散连接技术结合使用,通过在高温和 压力下使材料表面相互扩散和连接, 实现整体结构的成形。
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势一、介绍注塑模具是一种用于塑料制品生产的关键工具,具有至关重要的作用。
注塑模具成型工艺则是指利用注塑机将熔融状态的塑料料料塑料注入到模具中,在一定的温度和压力下使其固化、冷却并获得所需形状的过程。
随着塑料制品行业的快速发展,注塑模具成型工艺也得到了广泛的运用。
为了更好地了解和掌握注塑模具成型工艺的国内外研究现状及发展趋势,本文将进行深入的探讨。
二、国内注塑模具成型工艺的研究现状目前,国内在注塑模具成型工艺的研究方面取得了一定的成果。
以下是对一些主要研究方向的总结和回顾。
1. 材料选择和优化材料选择和优化是注塑模具成型工艺中的重要环节之一。
国内的研究者通过对不同材料的性能和工艺要求进行分析,选取了适合注塑模具成型的材料,并进行了相关优化研究。
一些研究者通过改善材料的热导率和耐腐蚀性能,提高了注塑模具的成型效率和寿命。
2. 设计和制造技术在注塑模具成型工艺的研究中,设计和制造技术起着关键的作用。
国内的研究者通过引进先进的设计和制造技术,提高了注塑模具的精度和可靠性。
采用CAD/CAM技术和快速成型技术,可以加快模具的设计和制造过程,减少错误率和成本,并提高生产效率。
3. 成型工艺参数优化成型工艺参数优化是国内注塑模具成型工艺研究的热点之一。
研究者通过对成型工艺参数(如温度、压力、速度等)的优化调整,实现了产品质量和生产效益的提高。
通过调节注射速度和压力,研究者成功地解决了注塑过程中的热应力和缩水问题,提高了产品的成型精度和表面质量。
4. 模具运行监测和控制模具运行监测和控制是提高注塑模具成型工艺稳定性和生产效率的重要手段。
国内的研究者通过引入传感器和监测技术,实现了对注塑模具运行状态的实时监测和控制。
利用温度传感器和压力传感器,可以监测和控制注塑过程中的温度和压力变化,防止模具因过热或过压而损坏,提高注塑模具的使用寿命。
三、国际注塑模具成型工艺的研究进展国际上,注塑模具成型工艺的研究也取得了一系列进展。
国外航空钣金专用制造技术与装备发展
国外航空钣金专用制造技术与装备发展飞机钣金制造技术是航空制造工程的重要组成部分,是使飞机能同时获得高结构效率和优良性能的基础制造技术之一,也是飞机制造工程的支柱工艺之一。
飞机钣金制造技术水平是一个国家飞机制造技术水平和能力的主要标志。
钣金零件构成飞机机体的框架和气动外形,零件尺寸不一、形状复杂、选材各异、品种繁多,有严格的重量控制和一定的使用寿命要求。
航空制造业对成形后零件的机械性能有确定的指标要求,与其他行业的钣金零件相比技术要求高,制造难度大。
航空钣金零件的制造除采用通用的方法外,还有本行业独特的工艺技术,随之产生了相应的钣金专用制造装备。
本文给出了蒙皮拉形、柔性多点切边、镜像铣削型材拉弯、橡皮成形、喷丸成形、蠕变时效成形、充液成形、热冲压成形、超塑成形/ 扩散连接等航空钣金专用制造技术与装备的国外最新进展。
各种钣金制造技术与装备1 拉伸成形技术与装备拉形工艺主要用于成形飞机外表双曲蒙皮零件。
拉形工艺主要分为两种:包覆拉形和拉包成形。
前者主要用于成形简单曲率蒙皮零件,具体工艺过程如下:将毛料包覆在模具上,然后进行补拉。
后者主要用于成形型材和复杂形状蒙皮。
这种情况下,毛料首先预拉,然后恒力包覆,等零件完全包覆模具后,施加补拉。
国外数控蒙皮拉形机基本可以分为4 类:横拉机、纵拉机、纵横合一综合拉形机以及转臂式拉形机。
典型的如法国ACB 公司生产的FET 型横拉机,其最大成形力可达到2500t,它有4 个独立水平油缸和4 个独立垂直油缸,控制一对夹钳进行板材拉伸。
法国ACB 公司FEL 纵拉机的最大成形力达到2×1000t,其夹钳包括多个夹钳块,每个夹钳块可以相对转动,以使夹钳顺应零件端面外形,设备如图1 所示。
美国Cyril-Bath 公司VTL 型纵横合一综合拉形机除既可进行横向拉伸成形,又可进行纵向拉伸成形外,还可以通过更换夹钳实现型材的拉弯成形。
L&F 公司生产的转臂式拉形机如图2 所示。
钛合金超塑性成形过程的数值模拟
钛合金超塑性成形过程的数值模拟张顺;刘小刚【摘要】Taking the super-plastic forming(SPF) process of the three plate structure as the research object, the super-plastic forming process of TC4 wide-chord hollow structure was simulated by using finite element software MARC. The effects of the strain rate sensitivity index, the target strain rate and the diffusion bonding width on the coating process and the thickness distribution of the panel were studied. The results show that the wide-chord hollow structure deform along the longitudinal extension of extrusion, when the strain rate sensitivity index is larger, and the struture shows better performance of super plastic forming, when the strain rate is around of 10-3. Meanwhile, the diffusion bonding width has a certain influence on the uniformity of the sheet thickness distribution after the super plastic forming. The optimal pressure time curve is obtained by controlling the maximum strain rate. The results of the study can provide theoretical reference for super-plastic forming of titanium alloy wide-chord hollow structure.%以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程.分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响.结果表明:当应变速率敏感指数较大时,夹芯结构会发生沿纵向挤出延伸变形;当目标应变速率为10-3时,材料表现出较佳的超塑性性能;而扩散连接宽度的大小对超塑性成形后板材壁厚分布的均匀性有一定影响.通过控制最大应变速率的方法,提取出了最优化的压力时间曲线.研究结论可为钛合金空心夹芯结构件的超塑性成形提供理论参考.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】7页(P69-75)【关键词】超塑性成形;钛合金;数值模拟;压力时间曲线;板材壁厚【作者】张顺;刘小刚【作者单位】南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016;南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室,南京210016【正文语种】中文【中图分类】V252.30 引言超塑性成形(SPF)具有塑性高、变形抗力小、可一次精密成形等优点,已在航空航天等工程领域得到广泛应用。
超塑性成形与扩散连接技术
具有异常高的延伸率并提出超塑性”这一名词。 超塑成形/扩散连接工艺SPF/DB
的结构,进一步提高结构承载效率,减轻结构件质量;
·1964年 的Backofen提出了应变速率敏感性 图3所示力F-15型飞机机身背部2块大型壁板,长3048mm,宽1143mm。 指数m值,为超塑性研究奠定了基础。20世纪60 现改用sPF/DB结构,只需4块sPF/DB壁板,减少了9个隔框、10根桁条、150个零件和5000个铆钉,总质量减轻38.4%,总成本降低53.4%。
超塑成形/扩散连接技术 (SPF/DB)
BY 机电123班31至39号学生
&1.超塑成型SPF
超塑性通常是指材料在拉伸条件下 表现出异常高的延伸率也不产生缩 颈与断裂现象。
·1920年,Rosenhain等发现Zn-4Cu-7A1合金在低 速弯曲时可以弯曲近180。而不出现裂纹 ·1934年英国的Pearson发现Pb-Sn共晶合金在室 2温0世纪低60 速拉伸时可以得到2000%的延伸率。 ·1945年前苏联的Bochvar等发现Zn-Al共析合金 年代后期及70年代,世界上形成了超塑性研究的来自&2.扩散连接DB
扩散连接是在一定的温度和压力下, 经过一定时间,连接 界面原子间相互扩散,实现的可靠连接。
扩散连接的特点:
①可以进行内部及多点、大面积构件的连接,以及 电弧可达性不好或用熔焊方法根本不能实现的连接。 ②可成功连接用熔化焊和其他连接方法难以连接的 材料,如弥散强化型合金、活性金属、耐热合金、 陶瓷和复合材科等,特别适用于不同种类的金属、 非金属及异种材料的连接。 ③是一种高精密的连接方法,用这种方法连接后, 工件不变形,可以实现机械加工后的精密装配连接。
超塑合金专题知识讲座
四、实用超塑性合金
1、锌合金:超塑性锌合金具有成型加工温度低,成型 性和耐腐蚀性好等优点。 如 Zn-22Al 旳成 型温度为 250 270℃,压力为 0.39-1.37 MPa。
Zn-22Al合金旳超塑性拉伸试样
2、铝合金:超塑性铝合金可加工成复杂形状部件,强 度可达686 MPa,使用温度可达150℃。如Al-6Cu0.42Zr、Al-5Ca-5Zn等超塑性温度为300-600℃,在 3×10-2/秒旳应变速率下可达408%变形率。
超 塑 性 成 形 实 例
轮胎架
装饰用人工石面
⑵无模拉拔 将受拉旳线材一部分置于加热用旳感应线圈中,在
超塑性温度下,一边移动感应线圈加热,一边拉拔, 被拉长旳部分随即喷气冷却,这么将感应线圈从线材 旳一端移动到另一端,就完毕了全部旳拉拔过程。依 托调整拉拔速度和线圈移动速度,就能够取得多种截 面尺寸。 这项加工技术不但设备简朴,而且能够加工 成形出用常规塑性加工技术难以成形旳零件。
Al-33Cu-7Mg 0.72
Al-Zn-Ca
100 1550
>1000 >600 267
变形温度 (℃)
200~300
200~360
440~520 450 675
350~400 20
20~30 100
390~500
500
530 550
420~480
500
合金成份(Wt%)
Cu-40Zn Fe-C合金(钢铁)
二、超塑性及超塑性旳特点
超塑性 所谓超塑性是指合金在一定条件下(涉及温度、加热
条件、变形速度、合金组织等)所体现旳具有极大伸长率 和很小变形抗力旳现象。从本质上讲,超塑性是高温蠕变 旳一种,因而发生超塑性需要一定旳温度条件,称超塑性 温度Ts。
新型2XXX系列铝合金
第八届国际钛合金会议中国航空信息中心 石 琳本文介绍了第八届国际钛合金会议的情况,主要包括欧、美、中及独联体的航空用钛情况。
同时重点介绍了钛合金的发展、钛金属间化合物、冷膛熔炼、模拟技术以及T i-6-4无缝钛管生产。
关键词:航空材料 钛合金 钛铝金属间化合物T he8t h Wor ld Conference on T it anium are highlight ed in t he paper,including t it anium appl i-cat ion in European,US,CIS and Chinese aviat ion industr ies.Cert ain import ant t opics are in-volved including t it anium development,int er metallics,cold hear th m elt ing,modell ing technique and T i-6-4seamless t ubing product ion.Keywords:Av iat ion m at erials T it anium al loys T itanium aluminides 第八届国际钛合金会议于1995年10月22~26日在英国伯明翰召开,会议代表近650人,论文约500篇。
欧洲航空用钛情况 会议主席英国伯明翰大学P.A Blenkinsop介绍了欧洲的钛工业情况:过去3年欧洲国家之间的合作有助于解决一些困难。
例如由英、法、德及独联体生产商技术委员会出版了一系列有关钛合金的低倍及显微组织标准、质量及过程控制的出版物。
其他的国际间合作包括一系列研究课题,其中之一是对结构金属间化合物的合作研究(CEASI)。
有限元素分析已从闭式模锻件扩展到铸锭开坯及坯材料生产上,用来获取有关金属流变、温度、应变、低倍及显微组织的信息。
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势一、引言注塑模具成型工艺是现代制造业中常用的一种工艺,其优点在于生产效率高、产品精度高、生产成本低等。
随着科技的不断发展,注塑模具成型工艺也在不断更新换代,越来越多的新材料、新技术被应用到注塑模具成型工艺中。
本文旨在探讨注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势。
二、国内外注塑模具成型工艺研究现状1. 国内研究现状中国是世界上最大的制造业大国之一,在注塑模具成型工艺方面也有着较为丰富的经验和技术储备。
目前,国内主要从以下几个方面进行了注塑模具成型工艺的研究:(1)材料研究:随着新材料的不断涌现,国内学者们对于各种材料的性能和适用范围进行了深入研究,并提出了相应的改进方法。
(2)结构设计:在注塑模具成型过程中,结构设计对于产品质量和生产效率起着至关重要的作用。
国内学者们通过对模具结构进行优化设计,使得注塑模具的使用寿命和生产效率得到了大幅提升。
(3)制造工艺:注塑模具成型工艺的制造工艺也是研究的重点之一。
国内学者们通过改进制造工艺,提高了注塑模具的加工精度和表面质量。
2. 国外研究现状在注塑模具成型工艺方面,国外也有着较为丰富的研究经验和技术储备。
目前,国外主要从以下几个方面进行了注塑模具成型工艺的研究:(1)材料研究:国外学者们在材料研究方面做出了很多成果,开发出了许多新材料,并对各种材料的性能进行了深入探究。
(2)结构设计:对于注塑模具结构设计,国外学者们比较重视其可靠性和稳定性,在此基础上进行优化设计,使得注塑模具的使用寿命和生产效率得到了大幅提升。
(3)制造工艺:在制造工艺方面,国外学者们注重提高加工精度和表面质量,采用了许多先进的制造技术,如电火花加工、激光加工等。
三、注塑模具成型工艺发展趋势1. 新材料的应用:随着新材料的不断涌现,注塑模具成型工艺也将会出现更多的新材料应用。
例如,高分子材料、陶瓷材料等都有望在注塑模具成型中得到广泛应用。
2. 智能化制造:随着人工智能技术的不断发展,注塑模具成型工艺也将会实现智能化制造。
超塑性成形资料
1.1超塑性的概念超塑性是指材料在特定条件下,表现出异常高的塑性而不产生缩颈与断裂的现象。
但至今还没有从物理本质上的确切定义。
有的以拉伸试验的延伸率来定义,认为 >200%即为超塑性;有的以应变速率敏感性指数m来定义,认为m>0.3,即为超塑性;还有的认为抗颈缩能力大,即为超塑性。
1.2超塑性的分类根据目前世界上各国学者研究的成果,按照实现超塑性的条件(组织,温度,应力状态等)可将超塑性分为三类:1.微晶组织超塑性(即恒温超塑性或结构超塑性)一般所指超塑性多属这类,它是国内外研究最多的一种。
当材料是微细的等轴晶粒组织,间距为0.5一5μm,温度大于该材料熔点温度的一半,应变速度为10-4一10-1/s之间时,材料拉伸断裂将呈现超塑性变形的能力。
2.相变超塑性(变温超塑性或动态超塑性)将材料在相变温度附近进行热循环,利用相变过程,每一次热循环贡献一小的应变,从而在多次热循环过程中获得大的延伸率。
3.内应力超塑性和相变超塑性一样进行热循环,利用材料的热膨胀系数的差异产生内应力,内应将有助于基体的塑性流动,从而使材料获得超塑性。
1.3超塑性的特点金属塑性成形时宏观变形有几个特点:大延伸、无缩颈、小应力、易成形。
(1)大变形:超塑性材料在单向时延伸率极高,有的可以到8000%表明超塑性材料在变形稳定性方面要比普通材料好很多。
这样使材料的成形性能大大改善,可以使许多形状复杂,一般难以成形的材料变形成为可能。
(2)无紧缩:超塑性材料的变形类似于粘性物质的流动,没有(或很小)应变硬化效应,但对应变速率敏感,当变形速度增大,材料会强化。
因此,超塑性材料变形时初期有紧缩形成,但由于紧缩部位变形速度增大而发生局部强化,而其余未强化部分继续变形,这样使紧缩传播出去,结果获得巨大的宏观均匀变形。
超塑性的无紧缩是指宏观上的变形结果,并非真的没有紧缩。
(3)小应力:超塑性材料在变形过程中,变形抗力可以很小,因为它具有粘性或半粘性流动的特点。
材料成型论文-塑性成形新技术概况
塑性成形新技术概况摘要:文章介绍了当前塑性成形加工中的微成形、超塑成型、柔性加工、半固态加工等各种新技术,并分别阐述了各新技术的相关概念、特点、发展趋势等。
这些相关介绍及发展概况对理解塑性成形技术及推广和运用高新技术,推动塑性成形的进一步发展具有一定参考意义。
关键词:塑性成形;新技术;发展概况The Overview About Plastic forming technologyAbstract:The paper introduces all kinds of new technology such as Micro Molding ,Sup-erplastic Forming Technology ,Flexible Machining, Semi-Solid Processing in the plastic for -ming process nowadays and expounds the new technology’s related concepts ,characteristic s ,development tendency and so on.The related introduction and development situation has certain reference significance for understanding the plastic forming technology and promo-ting and using the advanced technology, promoting the further development of Plastic For-ming.Keywords:Plastic forming; The new technology; Development situation1 引言塑性成形就是利用材料的塑性,在工具及模具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。
超塑成形/扩散连接技术在航空航天的应用与进展现状
超塑成形/扩散连接技术在航空航天的应用与进展现状06014211(南昌航空大学航空制造学院,南昌 330063)摘要大量的工程材料都具有超塑性,以材料超塑性为理论基础的超塑成形/扩散连接技术是先进制造技术的一种,在航空航天等许多工业部门取得了愈来愈多的应用。
超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术关于现代和以后航空航天结构设计和制造有着重要和深远的阻碍,被称为21世纪大型复杂构件的高效费比制造技术。
分析了材料超塑性现象,超塑性变形机理研究进展。
超塑成形/扩散连技术的理论基础。
和超塑成形/扩散连接复合工艺的技术优势、研究进展和应用现状,并展望了超塑成形/扩散连接技术的进展趋势。
关键词超塑性超塑成形扩散连接超塑成形/扩散连接航空制造飞机前言超塑成形(SPF)和扩散连接(DB)技术,在现代航空航天工业进展的推动下,通过30连年的开发研究和验证实验,现已进入有历时期。
SPF和SPF/DB技术已经成为推动现代航空航天结构设计概念进展和冲破传统钣金成形方式的先进制造技术,因此,该技术的进展应用水平也已成为衡量一个国家航空航天生产能力和进展潜力的标志。
SPF/DB技术的研究已开展30余年,20世纪70年代初至80年代初的10年是sPF /DB的开发研究和实验验证时期。
SPF/DB从实验室小规模基础工艺研究和验证慢慢进展到全尺寸零件的设计、制造和飞行实验。
20世纪80年代初至今是sPF/DB技术的生产应用和深切进展时期,其间SPF/DB工艺的基础研究加倍深切,生产技术取得较大进展[1]。
SPF/DB技术制造出的飞行器整体结构件,不仅能知足设计上的要求,如质量轻、刚性大;而且也能知足工艺上的要求,简化零件制造进程和构件的装配进程,缩短制造周期、减少手工劳动量和降低本钱。
另外,SPF/DB技术还能够制造空心结构件。
SPF /DB技术在减轻飞行器质量、降低生产本钱方面显示出了庞大的优越性,日趋取得航空航天工业的高度重视。
注塑模具成型工艺的研究现状和发展趋势国内外比较
注塑模具成型工艺的研究现状和发展趋势国内外比较注塑模具成型工艺是现代制造业中常用的一种工艺方法,它的应用范围广泛,包括汽车制造、电子设备、医疗器械等行业。
注塑模具成型工艺在产品生产中起到至关重要的作用,它能够高效、精确地制造出复杂的零部件,大大提高了产品的质量和生产效率。
本文将对注塑模具成型工艺的研究现状和发展趋势进行国内外比较分析。
一、研究现状目前,国内外对于注塑模具成型工艺的研究已经取得了一系列重要的成果。
从技术方面来看,注塑模具的设计和制造技术越来越先进,尤其是随着计算机辅助设计和仿真技术的发展,注塑模具的设计变得更加精确和高效。
材料科学的进步也为注塑模具成型工艺提供了更多可能性,比如新型的高温塑料材料和复合材料的应用,使得注塑模具在高温、高压环境下能够保持稳定的性能。
在研究方法方面,国内外学者采用了多种手段对注塑模具成型工艺进行研究。
其中,实验研究是最常见的方法之一,通过设计合理的实验方案和搭建相应的实验设备,可以对注塑模具成型过程中的各个参数进行详细的观察和测试。
另外,数值模拟方法也得到了广泛的应用,通过建立数学模型,模拟注塑模具成型过程中的热传导、流动和固化等关键过程,对其进行分析和优化。
二、发展趋势从国内外的研究现状来看,注塑模具成型工艺在未来的发展中将会有以下几个趋势:1. 精密化:随着科技的进步和工艺技术的提升,注塑模具成型工艺将越来越朝着高精度、高效率的方向发展。
未来的注塑模具将更加精密,能够制造出更复杂、更精细的产品。
2. 多材料应用:注塑模具成型工艺将逐渐扩展到多种材料的加工领域,比如高温塑料、纳米复合材料等。
这将为制造业带来更大的创新空间,推动产品的不断升级和改进。
3. 智能化:随着人工智能和物联网技术的迅速发展,注塑模具成型工艺也将朝着智能化方向迈进。
通过引入智能传感器和自动控制系统,实现对注塑模具成型过程的实时监控和智能化调控,提高生产效率和质量稳定性。
4. 环保化:环保已成为全球制造业的重要关键词,注塑模具成型工艺也不例外。
国外注塑模具发展现状
国外注塑模具发展现状在国外,注塑模具行业发展迅速,模具技术不断成熟和创新。
以下是国外注塑模具发展现状的一些主要特点和趋势:1. 自动化生产:国外注塑模具行业采用先进的自动化生产技术,通过机器人、自动装配线等设备实现高效生产和精细加工。
这样可以大大提高生产效率和产品质量。
2. 数字化设计和制造:国外注塑模具行业普遍采用CAD/CAM 技术进行模具设计和制造。
通过数字化技术,可以更加精确地计算注塑过程中的温度、压力和流动情况,从而提高产品质量和生产效率。
3. 复合材料和高科技材料应用:国外注塑模具行业广泛应用复合材料和高科技材料,如碳纤维、陶瓷等。
这些材料具有轻量化、耐磨、耐高温等特点,可以提高模具的使用寿命和生产效率。
4. 环保和能源节约:国外注塑模具行业注重环境保护和能源节约。
在设计和制造过程中,尽量减少废弃物和能源消耗,提高资源利用率和环境友好性。
5. 个性化定制需求增加:随着消费者需求的多样化,国外注塑模具行业越来越多地面临个性化定制的需求。
通过灵活的模具设计和制造,满足不同用户的个性化需求,可以更好地提高市场竞争力。
6. 智能化和物联网应用:国外注塑模具行业将智能化和物联网技术应用于生产和管理过程中。
通过传感器和数据云平台,实现对模具生命周期各个环节的监控和管理,提高生产效率和产品质量。
7. 合作合作模式:国外注塑模具行业鼓励企业间的合作和创新。
通过联合研发、技术交流等方式,加强行业内企业之间的合作和竞争,提高整个行业的技术水平和创新能力。
总而言之,国外注塑模具行业在技术和管理上不断创新和发展,应用高科技材料和数字化技术提高生产效率和产品质量,同时注重环境保护和个性化定制需求。
这些发展趋势对于国内注塑模具行业的发展具有借鉴意义,推动我国注塑模具行业向更加智能化、环保化和高效化发展。
钛合金板材超塑成形和扩散连接件 通用技术规范-最新国标
钛合金板材超塑成形和扩散连接件通用技术规范1 范围本文件规定了钛合金板材超塑成形和扩散连接件(以下简称连接件)的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明文件。
本文件适用于TA15、TA32和TC4钛合金板材连接件的设计、制造和验收,其他钛合金板材的连接件参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 3375 焊接术语GB/T 3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分GB/T 3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差GB/T 4698(所有部分)海绵钛、钛及钛合金化学分析方法GB/T 5168 钛及钛合金高低倍组织检验方法GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法GB/T 8541 锻压术语JB/T 4008 无损检测液浸式超声纵波脉冲回波检测和评定不连续方法3 术语和定义GB/T 8541和GB/T 3375界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1超塑成形和扩散连接superplastic forming and diffusion bonding(SPF/DB)超塑成形与扩散连接(扩散焊)工艺相结合制造零件的方法,通常称超塑成形/扩散连接。
3.2超塑成形和扩散连接件 superplastic forming and diffusion bonding parts(SPF/DB parts)采用超塑成形和扩散连接(3.1)方法制造的零件,通常称超塑成形/扩散连接件。
3.3扩散连接焊合率 diffusion bonding rate在指定扩散连接界面发生扩散连接的焊合面积占界面面积的百分比。
3.4凹坑 pit成形过程中零件表面形成的点状凹陷,见图1a)。
钛合金超塑性研究的进展
超塑性成形与扩散连接结合技术——即SPF/DB技术。它是利用钛合金在特定的显微组织、温度及拉伸量下,合金的延伸率超过100%的特性进行超塑成形;同时在同等条件下,把温度控制在合金的熔点以下进行焊接,在足够的热量和压力之下,使加工金属的接触面上的原子和分子相互扩散,从而连接成一个整体。钛合金工件在封闭模具中成形,然后在真空或惰性气体环境中进行扩散连接,由于两者加工温度相近,可同时进行这两项工艺,使得钛合金的大型复杂结构件可一次加工成型,得到的工件性能良好且加工成本得到降低。
与普通锻造方法相比,等温锻造具有整个锻造过程中,锻模和锻材始终处于相同的加工温度;锻造速度慢,应变速率小;没有模具激冷、表面氧化和局部过热倾向小;可获得更理想的微观组织和机械性能等优点,故采用等温锻造方法生产的锻件,具有锻件精度高、表面质量好、锻件材料的利用率高和锻件尺寸稳定等优点[6]。
2.2等通道转角挤压
根据文献[4]得知,超塑性特性最好的是α+β型钛合金,α型和β型钛合金稍差。因为α+β型钛合金为两相合金,晶粒本来就细小,在超塑性加工过程中两相相互制约,晶粒难以长大,细晶粒能长时间保持下来,利于超塑性变形。相反,α型和β型钛合金的晶粒不能细化,且α型钛合金中不存在有助于提高超塑性的β相。β型钛合金中,由于不存在α相,β相晶粒可迅速长大。
按变形效应的机理来分,可以将金属的超塑性分为如下三大类:第一类是具有细小等轴晶粒(晶粒细化的程度要达到0.5~5μm,一般不超过10μm)的材料在较高变形温度和较低应变速率下表现出的超塑性称为微晶超塑性或结构超塑性。第二类是在变形过程中由反复的循环相变或同素异形转变诱发的超塑性称为相变超塑性或动态超塑性。第三类是其他类超塑性。如在消除应力退火过程中,在应力作用下金属可以得到超塑性[2]。
国内外工程塑料现状与发展趋势
国内外工程塑料现状与发展趋势工程塑料,作为一类重要的高分子材料,因其优异的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性和电性能等,被广泛应用于汽车、电子电气、建筑、航空航天等领域。
随着科技的进步和产业的发展,工程塑料在国内外市场上的需求不断增长,其种类和性能也在不断丰富和提升。
本文将对国内外工程塑料的现状和发展趋势进行详细的阐述。
一、国内工程塑料现状1.产业规模:近年来,我国工程塑料产业发展迅速,产业规模不断扩大。
国内已经形成了一批具有自主知识产权和核心竞争力的工程塑料生产企业,产品种类齐全,质量稳定。
2.技术研发:我国在工程塑料领域的技术研发方面也取得了显著进展。
通过引进消化吸收再创新,以及自主研发,我国在工程塑料的合成工艺、改性技术、加工成型等方面取得了重要突破。
3.应用领域:随着国内制造业的快速发展,工程塑料的应用领域也在不断拓宽。
目前,工程塑料已经广泛应用于汽车、电子电气、建筑、航空航天等领域,成为这些领域不可或缺的材料。
二、国外工程塑料现状1.产业布局:国外工程塑料产业起步较早,产业布局较为完善。
一些跨国公司通过全球化战略,在全球范围内优化资源配置,形成了从原料采购、生产加工到产品销售的完整产业链。
2.技术创新:国外在工程塑料领域的技术创新一直处于领先地位。
通过不断研发新的合成工艺、改性技术和加工成型方法,国外工程塑料的性能和质量得到了不断提升。
3.市场应用:国外工程塑料市场应用广泛,不仅在传统领域如汽车、电子电气等有着广泛应用,还在新兴领域如生物医疗、新能源等领域拓展了新的应用空间。
三、国内外工程塑料发展趋势1.高性能化:随着科技的进步和产业的发展,对工程塑料的性能要求越来越高。
未来,工程塑料将向高性能化方向发展,如更高的强度、更好的耐热性、更低的摩擦系数等。
2.环保化:环保已经成为全球关注的焦点,工程塑料的环保化也是未来发展的重要趋势。
通过研发新的环保型工程塑料,以及改进现有工程塑料的生产工艺和使用方法,降低其对环境的影响。
超塑成形/扩散连接技术在航空航天上的应用
(a)(b)
(c)(d)
图1扩散连接的三阶段模形
1.1.3超塑成形/扩散连接(SPF/DB)
SPF/DB是一种把超塑成形与扩散连接相结合用于制造高精度大形零件的近无余量加工方法。
当材料的超塑成形温度与该材料的扩散连接温度相近时,可以在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散
(a)(b)(c)
图2超塑成形/扩散连接的基本形式
用于SPF/DB组合工艺的扩散连接方法主要有三种:小变形固态扩散连接、过渡液相扩散连接和大变形/有限扩散连接。
在扩散连接过程中应采用惰性保护气体或真空,以防止氧化层的形成和生长。
对于常使用的钛合金而言,超塑成形和扩散连接技术条件和工艺参数具有兼容性,因此有可能在构件研制中把两种工艺组合在一个温度循环中,同时实现成形和连接。
在采用SPF/DB组合工艺进行多层结构的生产中,可以先扩散连接后超塑成形(DB/SPF),也可以先超塑成形后扩散连接(SPF/DB)。
DB/SPF工艺过程中,构件的芯板结构由板面的止焊剂图案而定,构件生产可在一次加热循环中完成,也可分为两道工序。
一道工序的
降低制造成本,提高系统可靠性和耐久性。
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制成 其 内 部结 构 为夹 层 结 构 美 英 法 日
空 航天 飞 行 器 零 部 件 的 生产 美 英 法 等 国
已研 制 出 夹 层 结 构 的 飞 机 缝 翼 机 翼 后 缘
,
等国 家都建立 了
、
S P F /D B
生产基地 英 国
。
,
哈 菲 尔 德 美 国 道格 拉 斯 等 公 司 均 已 建 成 生 产 线并 实 现 了工 艺 过程 的 自动化控 制
( 幻 保 证 界 面 胶 粘 剂热 稳定性
须严 防污 染
界 面胶
M 绝热
。
结论
应 用 上 述 的脱 粘 分 类 与 采 取 的 相 应 技
,
粘 剂 热 稳 定 性 也 是 稳 定 界 面 粘 接 的重 要 因
素
于
。
5 胶 粘剂 与 本文 选 用 的 J 0
T G A
E PD
,
术 的 考 核 结 果证 明 界面 粘 接 强 度 提 高 到
界 面 粘 接 是 一 种 极 其 复 杂 的 物 化过 程
,
粘
。
涉及 许 多 影 响 因 素
,
。
有些 因 素综 合 在 一 起
。
(3 ) 设 计 良好 的 工 装模具
,
在界 面 粘 接
。
因 此 解决 上 述 各 类 型 的 脱 粘 问 题 应 采 用综
过 程 中 许 多界 面 脱 粘 问 题是 因 工装 模 具 设
,
基 合金 的
SCP
技术
,
。
国
趋 势 为 深入 开 展 基 础 研 究工 作 开 发 新 型
外 铝 合金
,
S P F /D B
技 术 尚未 成 熟 处 于 实
,
合金 改 善构 件 性 能 优 化
;
, ,
SP F /D B
工艺参
,
验 室 阶段 许 多 国 家 正 在 集 中力 量 突 破 铝 合
金 D 钦 合 金 那 样 用 于 铝 合 金承力 构 件 主 要 取决 于 接 头 部 位 性 能 的 改
,
S P F /D B
技术
并 开 始 用 于 批 量 生 产 成 为发 动 机 部件 的重 要 成形 方 法 之 一 如 英 国 罗
“
。
善
。
从 目前情 况 来看 用 铝 合 金 S P
, ,
3
层材 料 经
2
,
热 分 析 结 果表 明 它 们 当 低
倍 发动 机燃 烧 室 绝 热层 整 体粘 贴界 面 脱粘 率 大幅 度 下 降 界面 粘 接 质 量 发 生 了 质 的 变
化 绝 热 层 整 体 粘 结 技 术 已 成 功地 应 用 于 发
。
0 ℃ 时两 种 材 料 热 稳定 性 是 一致 的 因 1
5 ) 消除表 面污 染 (
。
橡胶 性 能 表 征 值 之一 既 门 尼 粘 度 对
响
。
M
绝 热层 的力 学 性 能 和 界面 粘 接 有着 直 接 影
界面 研 究 实 际 上 是
,
、
研 究结 果 表 明 绝 热 层 材 料 性 能 和界 面
。
,
表 面 化 学 的研 究 度
3
。
。
界 面 粘 接 情 况 关 键在 于
SPF
、
,
6%
一8 3
8%
。
3 0 0 m m 又 4 0 0m m
的 飞 机 门试 验 部 件
。
英国
,
航 空 航 天 飞 行器 上 用 于
料 常 为 钦 合 金 ( 如 iT
7475A I)
、
/ D B 的材
航宇公司军用分公 司最 近研制成功
sogoA I
一
一
6A I 4V )
一
铝 合金 (如
一
。
,
F /D B
构
,
·
罗 公 司为 减 轻
件 代替 密 封 胶 生 产 机 翼 壁板 以 提 高 油 密性
广 阔 的 应 用 前景
SPF /DB
,
。
遗 达 发 动 机 直径 达
,
”
2 sm
.
的风 扇 结 构 质
,
以 及 对 机 身 蒙 皮 的连 接 来 提 高 气 密性 仍 有
量 采 用 S P F / D B 技 术研 制出 第二 代 钦 合 金 宽 弦 无 凸 肩 空 心 风 扇 叶 片 目前这 种宽 弦 空 心 风 扇 叶 片 的制 造 技术 处 于 世 界 领 先 地
金 属 基 复 合 材 料 在 先进 航 空 发 动 机 领 域 是
C
一
17 F
。
、
一
1 5E
t
-
EF A
e 战斗 机 上 均 有 应用 英 国 J
有 多 种 用 途 的 最 有希 望 的 材 料 北 美 洛克 韦
尔公 司通 过
7 6o m m
、
。
侣
e
a r n e s
航 天公 司 采 用 先 进 的
F P
。
/ D B 技 术 的 研 究与
,
应 用 已 被许 多 国 家 列 入高 技 术 发 展 计 划 中
罩 球 形 气 瓶 圆形 容 器 波纹 板 各种 梁 和 框结 构 以 及 发 动 机 部 件 等 在
及 先进 的
D ie
t o n
,
、
并 已 取 得 一 定 的 进 展 以 钦 铝 化合 物 为基 的
等 很 有 发展 前 途
D B
,
。
国 外 铝 铿 合金 的 S P F /
,
。
箱 等 部件
K
如 M
s
BB
公 司在
Z
t a
l
a s
t
和 DF S/
,
技 术处 于 探 索 阶段 有 一 些 铝 锉 合金 构 件 已 用 于 航 空 航 天 飞 行 器 如德
iL 合 金 二 板 门 零 件 并 正 在 研 制
,
o P
e r
n i
a k
两 种通 信 卫 星 上 采 用 超 塑 成形
~ 60 m m 的各种推进剂箱 采
必2 4 Om m
.
S PF /D B
制造 了
必9 0
国 M BB 公 司 采 用过 渡 液 相 工 艺 生产 了
sogoI A
一
用 S P F /D B 制造 的 7 成 本 降低 6
.
推进剂箱 使
粘 接 性 能随 着 门尼 粘 度 增 大 而 提高 控制
EPD
因此
。
,
各粘 接 件保 持 良好 的表 面 活 性 状 态 和 清 洁
因 此燃 烧 室 / 绝 热 层 界 面 粘 接 件表 面 必
。
M 橡 胶 门 尼 粘度 表 征 值便 能 有 效
控 制 绝 热 层 材料性 能 和 界面 粘 接性 能
宇 航材 料 工 艺
19 96
前置 翼 和 导 弹弹 翼 等 构 件 最 新 设 计 的 欧洲
108
年
第
2
期
目前 国 外
,
PF
D B
技 术 应 用 不 断拓
,
化
SPF /DB S / 参 数 等 三种 途径 工艺
。
S P F /DB
宽 已 从 军机 扩 大 到 民 用 飞 机 在 发 动 机 零 部 件 的制 造 中 也 逐 步 采 用 了
和 机 翼 机 身壁 板 等 可 在 一 个 成 型 模 具 中 进
,
工 艺 两 块 芯 板通 过 扩散 连 接 成 网
。
格 状 或 近 网 格 状 内部构 架 另 两 块 面 板 ( 蒙 皮 ) 成形外 部结构
,
行
,
SPF
/D B
。
该 工 艺 已 用 于 近 网格 状
, ,
国外 S
PF
/ D B 技 术 已进 入 工 程 应 用 阶
r o e e s S
。
SC P (S
、
u t
S P F /D B
2 44o m m
技 术 已制 造 成宽 为
o r e
P
) 工 艺制 造 大 型 机 体
SC P
发动
长达
的碳 化 硅 /钦 铝 化 合
、
机 的 空心旋 转 部 件
S P F /D B
:
技 术 是 一种 四 板
,
物 面 板 发 动 机 部 件 ( 包 括 叶 片 轴 和 喷管 )
必 须 做 好 各种 材 料 的 性 能 分析
。
(4 ) 严 格控 制 工 艺 参数
,
工 艺参 数是 确
,
,
保 界 面 粘 接 的重 要 条件 尤 其 已 建 立 的驱 尽
如
E PD M
E PD
挥发 分 的 环 境 和 参 数 必 须 严 加 控 制 这 是 消
除绝 热 层 鼓 包 的重 要 技 术 途径
iL 合 金 s P F / D B 电子 设 备 舱 门 已
。
及 铝铿 合 金 ( 如
SPF
、
sogoA I Li)等
其
用 于 战斗 机 上
金 属 间化 合 物 陶 瓷 及 金 属
、
中钦 合金
,
、
/DB 构 件已 得 到 了广泛应
、 、 、
基 复 合 材 料 ( M M C )S
用 其 产 品 包括 导 弹外 壳 推进 剂贮 箱 整 流