飛機起落架的焊接工藝01

1、文獻(xiàn)綜述報告飛機起落架的焊接工藝專業(yè)班級：材料成型及控制工程061班學(xué)生姓名:1研究意義：起落架是供飛機起飛、著陸時在地面上滑跑、滑行停放用的。起落架系統(tǒng)是 飛機的關(guān)鍵部件之一，其工作性能直接影響到飛機起飛、著陸性能與飛行安全。 在現(xiàn)代飛機起落架的各個工作部件中，收放機構(gòu)在使用中發(fā)生失效的概率高達(dá) 34.4%。因此，開展起落架收放系統(tǒng)的研究具有重大意義。1.1飛機起落架的主要任務(wù)飛機起落架的三個主要任務(wù)：把飛機停放在地面。起飛及著陸時提供穩(wěn)定的支持。著陸時減震。飛機的飛行性能還是很重要的。飛機的飛行性能比在地面的性能重要的多。 有人嘗試過不使用起落架，直接用機腹在航母甲板上著陸。很不幸，這個試

2、驗暫 未完成成功。我們看到，有各種各樣的起落架，每一種都有它自己的優(yōu)缺點。實 用中，需要根據(jù)飛機及外界環(huán)境，綜合優(yōu)缺點考慮來進(jìn)行選擇。在保障安全的前 提下，最簡單的、最小的、最輕的、最便宜的方案是比較好的選擇。分析現(xiàn)在的 飛機，就是按照上面的說法設(shè)計起落架的。如：重量更輕、簡潔的結(jié)構(gòu)、更小的 阻力、收放式。2航空焊接技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著飛機、發(fā)動機對減重、提高性能的需要，先進(jìn)焊接技術(shù)將起著越來越重 要的作用。新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的有機結(jié)合，使得焊接技術(shù)將成為航空制造 領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)之一，今后的發(fā)展應(yīng)是新的焊接方法擴大應(yīng)用，傳統(tǒng)焊接技術(shù)升 級換代，建立和完善焊接數(shù)據(jù)庫，推進(jìn)焊接數(shù)字化。先進(jìn)

3、焊接技術(shù)的發(fā)展總是不 斷地從新科技的成果中獲得新的起點。20世紀(jì)初電弧應(yīng)用于焊接產(chǎn)生了電弧焊， 在造船、汽車、橋梁、航空航天等工業(yè)，創(chuàng)造出了許多大型焊接結(jié)構(gòu)，使焊接成 為一種重要的連接技術(shù)。20世紀(jì)中期，電子束、等離子弧、激光束相繼問世， 高能束連接技術(shù)應(yīng)運而生，其應(yīng)用如航空發(fā)動機的電子束焊接，立即創(chuàng)造出了明 顯的經(jīng)濟和社會效益。新型材料的出現(xiàn)對連接技術(shù)提出了新的課題，成為其發(fā)展的重要推動力。許 多新材料，如耐熱合金、鈦合金、陶瓷、金屬草陶瓷基/樹脂基/碳一碳復(fù)合材料 等的連接，特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法無法完成，擴散焊、 摩擦焊、超塑成形擴散連接、液相擴散焊、活性釬焊、高性

4、能粘接與機械連接等 方法應(yīng)運而生，解決了許多過去無法解決的材料連接問題。新產(chǎn)品、新構(gòu)件和新器件對焊接技術(shù)提出了新的要求，促進(jìn)傳統(tǒng)焊接技術(shù)的 不斷改進(jìn)與連接技術(shù)的創(chuàng)新，以適應(yīng)發(fā)展的要求，如精密釬焊技術(shù)、加活性焊劑 的氬弧焊及電弧一激光等復(fù)合能源高效焊技術(shù)等。焊接制造工藝由于其工藝的 復(fù)雜性，以及對勞動強度、產(chǎn)品質(zhì)量、批量等要求，使得焊接工藝對于機械化、 自動化、智能化的要求極為迫切。目前電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技 術(shù)的發(fā)展為焊接過程的自動化與智能化提供了十分有利的技術(shù)基礎(chǔ)，并已滲透到 焊接各領(lǐng)域中，近20年來，在自動焊接技術(shù)方面已取得許多研究與應(yīng)用成果。3發(fā)展趨勢通過國內(nèi)外情況對比分析

5、，可看出連接技術(shù)的主要發(fā)展趨勢是：1）新型或特種材料及異種材料構(gòu)件的連接。2）復(fù)雜產(chǎn)品、構(gòu)件和器件精密連接。3）焊接過程的自動化與智能控制。4）太空等特殊環(huán)境工作條件下的焊接。5）復(fù)雜焊接產(chǎn)品質(zhì)量的可靠檢測與壽命評估。6）傳統(tǒng)連接工藝的改進(jìn)及新型焊接工藝方法的開發(fā)。7）綠色連接技術(shù)和再利用修復(fù)技術(shù)。4航空焊接技術(shù)應(yīng)注重的問題：從國內(nèi)外飛機、發(fā)動機已采用的擬采用的焊接結(jié)構(gòu)及焊接技術(shù)發(fā)展概況看， 今后我國航空焊接技術(shù)應(yīng)注重如下幾方面：1）加速新焊接方法的應(yīng)用研究。盡快掌握激光雙光束填絲焊、攪拌摩擦焊、線 性摩擦焊、活性劑-氣保護(hù)弧焊等新工藝，完善性能數(shù)據(jù)，掌握最佳焊接工藝及 其流程。2）進(jìn)一步擴大

6、電子束焊接技術(shù)的應(yīng)用，解決塑性較差的高強鈦合金、超高強鋼 以及大厚度材料框和盒形梁等結(jié)構(gòu)的焊接工藝。3）氣保護(hù)焊、等離子弧焊要向數(shù)字化技術(shù)靠攏，提高自適應(yīng)能力（弧長調(diào)節(jié)、 焊縫跟蹤及軌跡控制、焊槍方位及熔透控制等），完善各類低應(yīng)力無變形焊接技 術(shù)，使之穩(wěn)定地應(yīng)用于生產(chǎn)。4）配合材料研究部門，掌握4121、1460、2195鋁鋰合金，6013、6056鋁鎂硅 合金，Ti55、Ti60高溫鈦合金，SP-700、Ti153、B21S、Ti17高強高韌鈦合金， 以及BKC-210/240、Aermet100/310等超高強鋼的焊接技術(shù)。5）掌握ODS材料、粉末高溫合金及金屬間化合物的擴散連接工藝，關(guān)注

7、各類蜂 窩結(jié)構(gòu)（如全點焊高溫合金蜂窩壁板、LID-DB鈦合金蜂窩壁板）制造技術(shù)及其 應(yīng)用。6）探索熱塑性樹脂基復(fù)合材料。金屬基復(fù)合材料、工程陶瓷及陶瓷基復(fù) 合材料以及C/C復(fù)合材料連接技術(shù)。7）建立焊接工藝數(shù)據(jù)庫（含資源管理、工藝文件）實現(xiàn)各種厚度結(jié)構(gòu)件焊接過 程中焊縫收縮及應(yīng)力應(yīng)變的仿真技術(shù)，進(jìn)一步加強焊接結(jié)構(gòu)完整性及可靠性評定 技術(shù)研究。8）建立并不斷改進(jìn)完善飛機及發(fā)動機件的焊接數(shù)字化生產(chǎn)線。5幾種典型航空零件及焊接技術(shù)的應(yīng)用情況5.1飛機起落架的焊接歐美國家起落架選用300M和35NCD16低合金超高強度鋼整體鍛件結(jié)構(gòu)加 工工藝，零件外形加工后進(jìn)行真空熱處理或可控氣氛熱處理。材料利用率只

8、有 12.5%-25.0%。俄羅斯起落架選用30CrMnSiNi2A （真空冶煉）低合金超高強度 鋼鍛件焊接結(jié)構(gòu)加工工藝，主要受力構(gòu)件采用高壓真空電子束焊焊接，焊后進(jìn)行 熱處理（空氣爐加熱+鹽浴爐淬火）。目前，新型的高強度、高韌性和高腐蝕抗 力的改進(jìn)型竦-鉆低碳合金鋼已開始在艦載飛機起落架上應(yīng)用，最典型的材料是 AerMet100和AF100，此類材料除具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能外，還具有優(yōu)良的疲 勞性能和焊接性能，可替代現(xiàn)在使用的起落架結(jié)構(gòu)材料300M和4340鋼等。國 內(nèi)起落架受力構(gòu)件材料主要采用300M和30CrMnSiNi2A超高強度鋼，有的采用 整體加工，有的采用焊接結(jié)構(gòu)。大型構(gòu)件的深孔

9、加工和熱處理變形控制以及超高 強度鋼的高效數(shù)控切削加工是國內(nèi)起落架加工存在的主要問題。另外AerMet100 鋼尚未應(yīng)用。5.2大型寬弦風(fēng)扇葉片鈦合金由于其優(yōu)良的綜合性能在航空領(lǐng)域應(yīng)用的越來越多，鈦合金的焊接/ 連接技術(shù)也已成為工業(yè)部門的研究熱點。先進(jìn)飛機的中后機身一般采用鈦合金 框。5.3整體葉盤結(jié)構(gòu)（略）5.4鼓筒式整體轉(zhuǎn)子（略）6飛機起落架的焊接方法及工藝的發(fā)展飛機起落架通常采用超高強度鋼制造，其焊接性較差。在維護(hù)中，我們發(fā)現(xiàn) 原焊接部位及其附近常出現(xiàn)裂紋，過去一般采用手工電弧焊（SMAW）的方法修復(fù)， 主要工藝過程為：除油、除銹、烘干焊條、焊件預(yù)熱、退火、焊接、保溫、回火 及調(diào)質(zhì)處理等

10、多道工序才能完成。這種復(fù)雜的工藝在我軍野外現(xiàn)場搶修很難做 到，而且焊接質(zhì)量多年來也一直存在著很大爭議，在改進(jìn)焊接方法與工藝上做了 一定的努力，采取TIG焊代替SMAW焊，工藝簡便、快速，焊接效果比較理想。7發(fā)展我國焊接產(chǎn)業(yè)的幾點建議1、優(yōu)化資源配置，加快企業(yè)兼并重組，提高規(guī)模效益近10幾年來，國外一些企業(yè)紛紛在國內(nèi)設(shè)廠，并加大在中國投資力度，對 國內(nèi)焊接產(chǎn)業(yè)造成巨大沖擊。國內(nèi)一些企業(yè)由于體制、技術(shù)和資金等原因紛紛走 入困境，盡管有一些企業(yè)在市場競爭中有了一定的進(jìn)步，但遠(yuǎn)不如國外一些知名 企業(yè)在市場中的實力。為了使我國焊接企業(yè)在市場競爭中求得生存和發(fā)展，必須 抓緊時機，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)企業(yè)兼并

11、重組，組建12個具有很強競爭力，集 焊材、焊機為一體的產(chǎn)品門類齊全，實力雄厚的知名大型企業(yè)和發(fā)展45家在某 類產(chǎn)品具有相當(dāng)規(guī)模和較強競爭力的企業(yè)和若干在某類產(chǎn)品很有特色或為上述 企業(yè)提供配套的一些小型專業(yè)廠家，只有這樣才能保證我國焊接產(chǎn)業(yè)整體進(jìn)入國 際市場。2、加大科技投入力度，提高企業(yè)的競爭能力我國焊接科研力量薄弱，極大的影響了我國焊接產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性以及在市 場競爭中實力。要實現(xiàn)我國焊接產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須加大科研投入，鼓勵大 型企業(yè)組建企業(yè)自己的科技開發(fā)中心，圍繞企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行研究開發(fā)工作，以提 高老產(chǎn)品的質(zhì)量和開發(fā)高技術(shù)新產(chǎn)品，特別是要進(jìn)行創(chuàng)新性研究，發(fā)展有中國自 主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，

12、提高企業(yè)的競爭能力。3、進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善產(chǎn)品系列目前在中、低檔產(chǎn)品中，國產(chǎn)產(chǎn)品有的已接近國際先進(jìn)水平，但在高檔產(chǎn)品 市場，則基本上是進(jìn)口產(chǎn)品的天下，如焊接機器人、特種焊機及焊接材料中的自 保護(hù)藥芯焊絲等多為進(jìn)口產(chǎn)品。我國“西氣東輸”用的美國自保護(hù)藥芯焊絲，其價 格為60元/kg,已經(jīng)接近氣保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲的價格，其根源就是我國尚無相 應(yīng)的產(chǎn)品與之競爭。8 .本課題的作用本研究課題主要用于解決飛機起落架的一些焊接工藝問題，需要對現(xiàn)有的一 些焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，以便飛機起落架能更好的工作,并且降低焊接飛機起 落架的一些費用與失事率。9總結(jié)通過大量的資料收集，我深刻的了解了飛機起落架的發(fā)展歷史，學(xué)習(xí)了焊接 加工工藝，對飛機起落架的結(jié)構(gòu)有了一定的了解，為接下來的畢業(yè)設(shè)計打下了一 定的基礎(chǔ)，我相信我一定能順利完成任務(wù)的。參考文獻(xiàn)：1郭恩明，航