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航空材料精密成型技术

装备制造5个月前发布 gty
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开设此专业的学校:

西安航空职业技术学院

 

航空材料精密成型技术专业主要涉及航空航天领域中材料的精密成型加工相关工作,以下是具体介绍:

 

一、专业概述

 

航空材料精密成型技术是机械工程与航空航天技术相结合的专业。该专业聚焦于航空航天装备制造过程中,对各种材料(如金属材料、复合材料等)采用精密成型工艺,使其成为具有高精度、高性能要求的航空零部件的技术。

 

二、主要工作内容

 

  1. 材料准备与处理
    • 航空材料的选择:要根据航空零部件的具体性能要求,如强度、硬度、耐腐蚀性等,挑选合适的材料。例如,在制造飞机起落架时,通常会选用高强度合金钢,因为起落架需要承受巨大的冲击力和重量。
    • 材料预处理:包括对材料进行熔炼、锻造坯料准备等。对于金属材料,可能需要进行熔炼以去除杂质,调整材料的成分,然后通过锻造等方式将其加工成适合进一步精密成型的坯料形状。
  2. 精密成型工艺操作
    • 铸造工艺:用于制造形状复杂的航空零部件。例如,航空发动机的叶片有些采用熔模铸造的方式生产。这种方法能够制造出具有精细内部结构和复杂外形的叶片,通过制作高精度的蜡模,然后用陶瓷等材料进行包覆,形成铸型,再将高温金属液浇入铸型中,冷却后得到精密的叶片铸件。
    • 锻造工艺:可以提高材料的力学性能。在制造飞机大梁等关键承力部件时,采用锻造工艺能够使材料的纤维组织沿着零件的受力方向分布,增强零件的强度和韧性。通过大型锻造设备,对坯料进行多次锻压,使其逐渐成型为大梁的形状。
    • 冲压工艺:适合生产薄壁、形状规则的航空零件。如飞机蒙皮的部分零件,利用冲压模具,将板材快速冲压成所需的形状,并且能够保证较高的尺寸精度和表面质量。
    • 粉末冶金工艺:对于一些具有特殊性能要求的航空材料部件很有用。例如,一些航空发动机中的高温合金部件,采用粉末冶金可以精确控制材料的成分和组织结构,将金属粉末混合、压制后进行烧结,形成具有高硬度、耐高温等性能的零部件。
    • 复合材料成型工艺:随着航空航天技术的发展,复合材料的应用越来越广泛。在制造复合材料航空部件时,像碳纤维增强树脂基复合材料的机翼部件,需要通过铺层、固化等工艺。将碳纤维按照设计要求铺放在模具中,然后注入树脂并在特定的温度和压力条件下固化,形成具有轻质、高强度特点的机翼部件。
  3. 成型后处理与质量检测
    • 后处理:包括对成型后的零部件进行热处理、表面处理等。热处理可以改善材料的内部组织,提高其性能。例如,对一些经过锻造的航空零件进行淬火和回火处理,以提高其硬度和韧性的综合性能。表面处理则主要是为了提高零部件的抗腐蚀性能和表面质量,如进行阳极氧化、镀铬等处理。
    • 质量检测:这是确保航空零部件质量的关键环节。使用多种检测手段,如无损检测方法(包括超声检测、射线检测、磁粉检测等)来检查零部件内部是否存在缺陷,如气孔、裂纹等;同时通过尺寸精度检测工具(如三坐标测量仪)来检查零部件的尺寸是否符合设计要求。只有通过严格质量检测的零部件才能应用于航空航天装备。

 

三、就业方向与应用领域

 

  1. 航空航天制造企业
    • 在飞机整机制造企业,如波音、空客在中国的合作企业,以及我国的商飞公司等,从事飞机零部件的精密成型加工工作,参与飞机机身、机翼、发动机等关键部件的制造。
    • 也可在航空发动机制造企业,像中国航发旗下的各发动机制造单位,负责发动机零部件如涡轮叶片、压气机叶片、机匣等的精密成型,确保发动机的高性能和可靠性。
  2. 航空航天零部件配套企业
    • 为航空航天主机厂提供零部件的专业供应商,主要从事高精度航空零部件的批量生产。这些企业专注于特定类型的零部件制造,如专注于航空精密铸件或锻件的生产,利用先进的成型技术为航空航天装备提供高质量的零部件。
  3. 国防军工及相关科研机构
    • 在国防军工单位,参与军事航空装备的研发和制造。例如,在战斗机、直升机等军事航空器的制造过程中,利用航空材料精密成型技术制造高性能的武器挂架、机身结构件等关键部件。科研机构则主要从事新型航空材料精密成型技术的研究与开发,为航空航天材料成型技术的进步提供理论支持和新技术探索。
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