適應(yīng)性研究課題工作總結(jié)

1、特種模具材料的開發(fā)與應(yīng)用摘要:為適應(yīng)高檔器皿對(duì)模具材料的要求,開發(fā)出一種可替代進(jìn)口模具材料的特種模具材料,介紹了該耐熱不銹鋼模具材料的成份和:前言模具;特種模具材料;耐熱模開放以來,隨著生活水平的提高,高檔器皿已廣泛進(jìn)入人們的生活中,耐熱餐具、微波爐盤、的要求。磚及一些工藝品等需求量日益增加。而中國汽車工業(yè)的發(fā)展又帶來了高檔轎車車燈的需求量急劇上升,給中國傳統(tǒng)上海、重慶、淄博、寧波、鞍山等地先后從德國、韓國引進(jìn)自動(dòng)壓制生產(chǎn)線,僅磚生產(chǎn)線國內(nèi)就引進(jìn)了6套。模具是部件。由于壓制特殊的生產(chǎn)條件,對(duì)模具材料的內(nèi)在質(zhì)量、精度等都提出了嚴(yán)格的要求,給模具材質(zhì)和制造帶來了較模具行業(yè)尚未對(duì)高檔模具材料進(jìn)開發(fā),

2、更沒有形成一個(gè)穩(wěn)定的毛坯材料的供應(yīng)基地。為了滿足生產(chǎn)的需要,不得不花大量的外匯從國口,僅生產(chǎn)上述的十幾家生產(chǎn)廠每年進(jìn)口毛坯逾200噸。為滿內(nèi)生產(chǎn)模具材料基地,我們2 技術(shù)要求及工藝國內(nèi)自動(dòng)壓制地開發(fā)了以1172為代表的特種模具材料,在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中產(chǎn)生了良好的效益和效益生產(chǎn)線是分別從意大利、德國、韓國等進(jìn)口的11工位、9工位、7工位旋轉(zhuǎn)壓機(jī),模具工作過程為預(yù)熱高溫壓再預(yù)熱。料滴溫度為10001200。大多數(shù)都采用組合模具,要求互換性高、工作大。工作時(shí)模具垂直和水平截面各部位的溫一部位在各瞬態(tài)的溫度和應(yīng)力也各不相同,因此壓模失效形式不但包括裂紋、磨損、斷裂,還有成形、表觀、內(nèi)部質(zhì)量、形狀和材料要

3、求具有穩(wěn)定、均勻一致的理化性能。參考國外的材料性能和使用具體情況,確定新模具材質(zhì)性能要求如表1。等由于在使用過鍍層處理,模具機(jī)械模具與接觸的工作表面不有缺陷,如氣孔不超過0.05,其工作表面要求不進(jìn)行過程復(fù)雜,且費(fèi)用高,因此對(duì)毛坯的材質(zhì)質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求,要求材料有較高的抗氧化能力和拋光性能。為便于機(jī)。和使用過再修復(fù),因此模具材料確定為預(yù)硬型耐熱耐腐蝕模根據(jù)國口模具材料的金相組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成份分析,參考德國標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)和中國1220-75標(biāo)準(zhǔn),考慮到生產(chǎn)組織性能的影響,經(jīng)過實(shí)際使用,確定模具材料的成份如表2。鉻含量為17%,與一般不銹鋼相比,此鋼的耐酸能力和耐熱能力大大提高,抗蝕抗氧化性也得到

4、提高,但組織上有鐵氧體,會(huì)降低淬火強(qiáng)化效果,因此添加2%,降低了自由鐵氧體含量,使其恢復(fù)強(qiáng)化效果。加入含稀土,目的在于凈化鋼水,材料的鑄造性能,減少鋼中夾雜物,提高鑄造毛坯的成品率及自身的機(jī)械性能和熱疲勞性能,加入量為2.5%,可以減弱回火脆性,提高淬透性,提高高溫強(qiáng)度。加入可細(xì)化晶粒,降低過熱敏感性。根據(jù)使用特點(diǎn),選用預(yù)硬型鋼,即在保證硬度的同時(shí),又要有良好的修復(fù)性。因此選用以下熱處理工藝規(guī)程:退火750850 淬火10501080 回火750850該種材料毛坯工藝要求:保證鑄造方法無大的缺陷,一般鑄造毛坯缺陷、工作面上針孔及非金屬類雜物等缺陷都不確保毛坯組織的均勻一致。確保使用可靠性。因而

5、確定使用以下工藝:存在。加入稀土元素,以選用2硬化水鑄造工藝性能。砂,使用先自硬化再高溫硬化,保證及表面光潔度。選擇合適的澆注溫度,即保證無晶粒粗大又保證金屬采用型內(nèi)氣體保護(hù),減少氧化及非金屬類雜質(zhì)產(chǎn)生。性。采用不同造型材料,鑄件凝固,提高補(bǔ)縮,減少缺陷,同時(shí)保證鑄件工作面有不小于20的激冷層,提高使用質(zhì)量。選擇適當(dāng)?shù)谋夭牧虾图だ洳牧系取? 應(yīng)用情況按以上幾點(diǎn)確定的工藝生產(chǎn)出1172的鑄造毛坯,制造成模具。經(jīng)過在上海、重慶、河北、山東等數(shù)家國口模具使用結(jié)果進(jìn)行比較,性能完全滿足生產(chǎn)技術(shù)要求。在使用上優(yōu)于進(jìn)口材料,熱物理性能與力學(xué)性能無任何差異,但拋大程度的提高。為我國新型器皿和汽車燈片等高檔

6、模具新材質(zhì)的開發(fā)和進(jìn)口壓機(jī)模具配套奠定了良好的基礎(chǔ)。（三河 南 省 科 技 攻 關(guān) 項(xiàng) 目新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適 應(yīng) 性 研 究項(xiàng) 目鑒 定 材 料鄭 州 航 空 工 業(yè) 管 理 學(xué) 院新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究主要參加者：三教授鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院鳳教授工 學(xué)趙輝教授工 學(xué) 博 士副教授工 學(xué) 學(xué) 士高長銀教授工 學(xué) 博 士李法新講師工學(xué)陳宇講師工學(xué)講師工學(xué)目錄1“新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究” . 32新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究應(yīng)用情況報(bào)告 153CLTP測載天平

7、掛架生產(chǎn)工藝184、“新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究”科技查26告 .5、CLTP測載天平掛架結(jié)構(gòu)圖附件32項(xiàng)目鑒定材料之一新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究課題 工 作 總 結(jié)鄭 州 航 空 工 業(yè) 管 理 學(xué) 院新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti適應(yīng)性研究課題工作總結(jié)一、項(xiàng)目概況新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究課題為“十號(hào)工程”的重點(diǎn)項(xiàng)目航空機(jī)載新型懸掛裝置應(yīng)用的配套項(xiàng)目，于 2004 年 3 月 10日豫科計(jì)2004 2列為河南省 2004 科技發(fā)展計(jì)劃列為批號(hào)為0424250046 河南省

8、科技攻關(guān)項(xiàng)目。隨著我國航空制造技術(shù)全面引進(jìn)，尤其是以整機(jī)，我國航空制造技術(shù)前進(jìn)了一大步，作為航空懸掛發(fā)射裝置的主體結(jié)構(gòu)國外已大量采用高強(qiáng)度不銹鋼材料技術(shù)，由于該材料與國內(nèi)鋁合金和普通結(jié)構(gòu)鋼相比有著無法比擬的性能，得到了國內(nèi)們對(duì)此結(jié)構(gòu)材料的認(rèn)可，對(duì)應(yīng)國內(nèi)材料還無通用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)為 0C15Ni5Cu2Ti。該結(jié)構(gòu)件骨架制作的前期既材料制作國內(nèi)相關(guān)已作了大量工作，為原材料的生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。由于結(jié)構(gòu)件采用板金成型、熱處理、組合焊接、機(jī)成型的方法進(jìn)行，故由板材制成（板金/組焊）主體結(jié)構(gòu)的坯料成為又一主要問題，目前正在試制生產(chǎn)，雖試制出部分樣件，但在制坯工藝和熱處理工藝中還存在技術(shù)問題，制約著工藝定型和批

9、量生產(chǎn)。對(duì)于在結(jié)構(gòu)件坯料制作及熱處理工藝中組織方法急需進(jìn)研究，研究成形過程及在各種實(shí)驗(yàn)條件下的變形機(jī)理，解決制造過結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、變化、及精度差等技術(shù)問題。鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院作為項(xiàng)目的主持，承接到本項(xiàng)目后馬上成立了項(xiàng)目組，并與中航中國飛行試驗(yàn)、鄭州飛機(jī)工業(yè)公司多次協(xié)作，確定整體方案。充分利用兩現(xiàn)有基礎(chǔ)試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)條件，完善試驗(yàn)高低溫試驗(yàn)室，振動(dòng)試驗(yàn)室，濕熱試驗(yàn)室，投放彈綜合試驗(yàn)臺(tái)。金相組織試驗(yàn)室，力學(xué)綜合試驗(yàn)室，機(jī)械性能試驗(yàn)室。生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備及檢測主要參加者及兩個(gè)理論及實(shí)踐隊(duì)伍是強(qiáng)大的技術(shù)支承。該項(xiàng)目以工藝研究為重點(diǎn)，利用 0Cr15Ni5Cu2Ti 高強(qiáng)度不銹鋼薄板整體焊接在國內(nèi)首次應(yīng)用到某型

10、號(hào)飛機(jī) CLTP測載天平掛架上。CLTP測載天平掛架的骨架采用完善的工藝方法進(jìn)行熱彎成型、激光切割、在工裝夾具的保證下采用激光焊接和氬弧焊接的方法保證骨架的精度，特殊熱處理新技術(shù)、五軸數(shù)控等方法，克服了此前鋁骨架的強(qiáng)度不足等缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)出 CLTP測載天平掛架的結(jié)構(gòu)圖紙，編制出掛架整體制作工藝，制作的測載天平掛架應(yīng)用到某型號(hào)飛機(jī)。其外形：3435×130×220（長×寬×高）mm，吊耳間距：762 mm。2004 年 10 月完成了 CLTP測載天平掛架的圖樣設(shè)計(jì)，2004 年11 月完成了CLTP測載天平掛架的工藝方案，2005 年 3 月完成了CLTP

11、測載天平掛架的制造，2005 年 4 月完成了一套 CLTP測載天平掛架與測載應(yīng)變天平的對(duì)接安裝和調(diào)試。經(jīng)過CLTP測載天平掛架經(jīng)過地面機(jī)械、電氣交連試驗(yàn)、地面環(huán)境試驗(yàn)、裝機(jī)飛行試驗(yàn),穩(wěn)定，性能滿足技術(shù)和使用要求。二、課題主要研究內(nèi)容1、主要研究思路高強(qiáng)度耐蝕鋼 0Cr15Ni5Cu2Ti 為馬氏體沉淀硬化不銹鋼，在航空懸掛發(fā)射裝置的主體結(jié)構(gòu)設(shè)備上作為主體結(jié)構(gòu)件材料在國內(nèi)首次使用，由于該結(jié)構(gòu)件長度長（約 4M），整體強(qiáng)度要求嚴(yán)格重量，故采用板金成型、熱處理、組合焊接、機(jī)成型的工藝方法。生產(chǎn)實(shí)際中，與其他材料如 1Cr17Ni2MoV相比，該材料強(qiáng)度高、延伸率低，局部強(qiáng)烈變形易裂紋，板金變形難以

12、，熱處理后結(jié)構(gòu)變形及不穩(wěn)定，出現(xiàn)此問題的成形機(jī)理目前還未定論，制約了該材料在國內(nèi)的推廣應(yīng)用，也影響了新型號(hào)工程的進(jìn)度和生產(chǎn)企業(yè)的成本。為了解決這些問題，發(fā)現(xiàn)問題的內(nèi)在，須對(duì)該材料的工藝過程（主要為板金焊接）在各種條件下（高低溫、高過載、振動(dòng)、沖擊等）的內(nèi)部組織及性能的變化機(jī)理進(jìn)研究，尋找切合實(shí)際的變形規(guī)律和第有效數(shù)據(jù)，提高結(jié)構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和整體強(qiáng)度，克服裂紋、扭曲變形等缺陷，為的推廣應(yīng)用打下理論基礎(chǔ)。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，尋找新材料成形過程的變形規(guī)律，解決現(xiàn)工關(guān)鍵問題及出現(xiàn)問題后尋找提供理論依據(jù)，使新型航空懸掛發(fā)射裝置在新型號(hào)機(jī)型中的應(yīng)用提供可靠技術(shù)支承，同時(shí)該技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品具有更大的推廣價(jià)值。

13、在重量的前體下提高強(qiáng)度和精度，提高負(fù)載能力，為提高我國的航空裝備水平、縮小與先進(jìn)技術(shù)差距做出貢獻(xiàn)。0Cr15Ni5Cu2Ti 屬馬氏體沉淀硬化不銹鋼。由于中骨架外形長，采用分段焊接的方法。用原國產(chǎn)的結(jié)構(gòu)鋼材料焊接后熱處理變形大，不能保證要求。用 0Cr15Ni5Cu2Ti 材料分段熱處理后進(jìn)行焊接，焊后可不熱處理。既保證了對(duì)變形程度的要求又保證了圖紙對(duì)性能的要求。應(yīng)用的目標(biāo)是：從工藝方面保證的形狀及性能的要求，最終通過的鑒定試驗(yàn)，滿足對(duì)環(huán)境和力學(xué)性能的要求。2、材料應(yīng)用研究用此材料所的典型件形狀見附圖 1、圖 2。1）使用條件：（）最大飛行高度 Hmax=25Km；（）環(huán)境溫度 -55+70（

14、）振動(dòng)頻率 20Hz2000Hz2）外形3435mm（長）×130mm(寬)×220mm(高)3）質(zhì)量180Kg4）鑒定試驗(yàn)的主要項(xiàng)目（1）濕熱試驗(yàn)；(2)低溫試驗(yàn)；(3)高溫試驗(yàn)；(4)溫度沖擊試驗(yàn)；(5)霉菌試驗(yàn)；(6)鹽霧試驗(yàn)；(7)高過載試驗(yàn)；（8）振動(dòng)試驗(yàn)；（9）靜力試驗(yàn)；（10）沖擊試驗(yàn)；（11）試驗(yàn)3、圖樣中對(duì)材料的性能指標(biāo)要求：0Cr15Ni5Cu2Tib=1230±100 Mpa焊縫級(jí)焊縫強(qiáng)度b1000Mpa4、材料的應(yīng)用目的及應(yīng)用研究目標(biāo)0Cr15Ni5Cu2Ti 屬馬氏體沉淀硬化不銹鋼。由于中骨架外形長，采用分段焊接的方法。用原國產(chǎn)的結(jié)構(gòu)鋼材

15、料焊接后熱處理變形大，不能保證要求。用 0Cr15Ni5Cu2Ti 材料分段熱處理后進(jìn)行焊接，焊后可不熱處理。既保證了對(duì)變形程度的要求又保證了圖紙對(duì)性能的要求。應(yīng)用的目標(biāo)是：從工藝方面保證的形狀及性能的要求，最終通過的鑒定試驗(yàn)，滿足對(duì)環(huán)境和力學(xué)性能的要求。5、應(yīng)用研究的內(nèi)容1）原材料供應(yīng)及復(fù)驗(yàn)情況。原材料選用鋼廠生產(chǎn)的 OCr15Ni5Cu2Ti。技術(shù)條件有：棒材標(biāo)準(zhǔn)(也適用于20mm 的鍛制)11CL005；薄板標(biāo)準(zhǔn)(4mm)C3S4382000 及厚板(5 mm20mm)標(biāo)準(zhǔn) 11CL002。從復(fù)驗(yàn)情況看，化學(xué)成分和力學(xué)性能基本上均能滿足材料技術(shù)條件要求。低倍按 ASTMA604?，F(xiàn)圖片不

16、清，無法復(fù)驗(yàn)，所以低倍檢查沒進(jìn)行。復(fù)驗(yàn)時(shí)曾出現(xiàn)的問題：11-CL-005 棒材標(biāo)準(zhǔn)中有兩種熱處理制度的規(guī)范。兩種規(guī)范是否都要做且都要才能交付。目前，鋼廠已反饋信息，大于20mm 扁鋼部分批次按固溶處理不，而按固溶時(shí)效處理則的情況。5mm20mm 厚板按 11-CL-002 技術(shù)條件也出現(xiàn)過供態(tài)(退火)不，而固溶時(shí)效的情況。材料標(biāo)準(zhǔn)的起草和審訂的應(yīng)考慮在標(biāo)準(zhǔn)中如何明確，在材料復(fù)驗(yàn)時(shí)如何操作。我們考慮到使用狀態(tài)為固溶時(shí)效，所以按使用，但須辦理一定的手須。2）為配合熱處理說明書的編制和為熱處理提供一個(gè)最佳的規(guī)范保證圖紙的要求。我們對(duì)此材料不同時(shí)效狀態(tài)下的性能進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)用料及狀態(tài)為棒材、固溶處理（

17、975）+ 時(shí)效，結(jié)果如表 1，其時(shí)效溫度與性能的關(guān)系曲線見圖 3。并同有關(guān)資料中的俄羅斯材料的時(shí)效溫度與性能關(guān)系對(duì)比。其性能數(shù)據(jù)的大小和數(shù)據(jù)的規(guī)律性基本相同。只是k 在 425450之間偏低。分析有：試驗(yàn)批試樣粗糙。處理過程不盡相同，俄為 9001000淬+650回火+950淬+(-70)冷處理+時(shí)效 1h。表 1 實(shí)效與性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果注：試樣為200mm棒材，試樣狀態(tài)為：固溶：975ºC/50min，空冷；時(shí)效 2h。力學(xué)性能時(shí)效溫度b （Mpa）5（）（）（J/ ²）HRC350ºC108016731803536.510601575180375ºC

18、111016731803536.510951673180109017.673180400ºC11621567180373811371571180350ºC+425ºC1300145423.542431313155418.01318155727.2425ºC1329155623.8424413091456161319135623.2450ºC12831459704243.513131562361288156246475ºC119414694040.511901469500ºC110216.8733739111619.07518

19、0110316.4733）焊接采用手工氬弧焊。焊料為（仿俄）S659（HOOCr12Ni9Mo2Si）、暫行標(biāo)準(zhǔn) GY060012000?？珊感粤己?焊接后焊縫性能指標(biāo)如表 2。試樣采用=3 板材，狀態(tài)為供態(tài)(固溶)+450時(shí)效 1h。能滿足圖紙的要求。考慮到焊接變形問題。部分零件還外協(xié)采用焊。經(jīng)試片檢查，焊縫強(qiáng)度值能達(dá)到b1000MPa。表 2 焊縫強(qiáng)度值試驗(yàn)結(jié)果注：試樣厚度為 3mm 的板材，狀態(tài)為固溶+450ºC 后焊接。4） 板材的折彎經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，已經(jīng)找到了適合我廠實(shí)際情況的方法，具體工藝路線為：原材料（固溶狀態(tài)）彎曲時(shí)效機(jī)械。要點(diǎn)為：彎曲半徑采用 R3。俄羅斯材料也是

20、這樣要求的。固溶狀態(tài)彎曲時(shí)，試樣號(hào)性能123b （Mpa）105010401050Ak（J）242426200180160140120100806040200時(shí)效溫度ºC350ºC375ºC400ºC425ºC450ºC475ºC500ºC圖3b （Kg/mm²） 5（） （） （J/²）HRC在折彎機(jī)上用通用彎曲模易產(chǎn)生彎曲裂紋，我們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了的彎曲模，在機(jī)上進(jìn)行時(shí)，使參與變形的材料面積較大，從而減少因局部變形過大而產(chǎn)生的裂紋。在 950固溶空250-300時(shí)熱彎,則彎曲性能良好，即使在折彎機(jī)

21、上也不易產(chǎn)生裂紋。不足之處是彎曲模笨重，安裝找正不易，效率低。我廠目前采用冷彎，有時(shí)產(chǎn)生 R 處表面的微裂紋，此情況時(shí)有發(fā)生。5） 機(jī)械廣泛采用固溶機(jī)加時(shí)效的工藝路線，但此種材料對(duì)刀具的磨損較大，效率低。雖然目前尚能克服，但仍希望能有更適合的刀具，同時(shí)又要考慮到性和提高效率。6）用 Ocr15Ni5Cu2Ti 材料所制零件隨進(jìn)行環(huán)境和力學(xué)性能的試驗(yàn)方面。目前已進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目有濕熱試驗(yàn)、高溫儲(chǔ)存試驗(yàn)、靜力試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)，此材料沒有在這些試驗(yàn)中出現(xiàn)問題。其它試驗(yàn)項(xiàng)目將繼續(xù)進(jìn)行。三、課題執(zhí)行情況該項(xiàng)目以工藝研究為重點(diǎn)，利用 0Cr15Ni5Cu2Ti 高強(qiáng)度不銹鋼薄板整體焊接在國內(nèi)首次應(yīng)用到某型號(hào)飛

22、機(jī) CLTP測載天平掛架上。CLTP測載天平掛架的骨架采用完善的工藝方法進(jìn)行熱彎成型、激光切割、在工裝夾具的保證下采用激光焊接和氬弧焊接的方法保證骨架的精度，特殊熱處理新技術(shù)、五軸數(shù)控等方法，克服了此前鋁骨架的強(qiáng)度不足等缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)出 CLTP測載天平掛架的結(jié)構(gòu)圖紙，編制出掛架整體制作工藝，制作的測載天平掛架應(yīng)用到某型號(hào)飛機(jī)。CLTP測載天平掛架的研制工作于 2003 年 10 月開始，根據(jù)中國飛行試驗(yàn)飛機(jī)所與鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院協(xié)調(diào)內(nèi)容和測載天平掛架的任務(wù)要求，對(duì)該掛架結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、接口形式、材料選擇、制造工藝進(jìn)行了初步方案設(shè)計(jì)，并就技術(shù)方案向飛行試驗(yàn)進(jìn)行了商討，多次與該掛架的二次配套成

23、品測載應(yīng)變天平的結(jié)構(gòu)形式、接口形式、安裝進(jìn)行了技術(shù)協(xié)調(diào)。2004 年 6 月中國飛行試驗(yàn)與鄭州航院最終確定了 CLTP測載天平掛架技術(shù)方案。掛架外形：3435×130×220（長×寬×高）mm吊耳間距：762 mm止動(dòng)間距：508 mm與對(duì)接接口：1540 mm懸掛能力：不小于 700 kg使用： 300 飛行小時(shí)，保質(zhì)期：5 年CLTP測載天平掛架的骨架材料選用 OCr15Ni5Cu2Ti 的板材材料 ，采用特殊的工藝方法進(jìn)行熱彎成型、激光切割、在工裝夾具的保證下采用激光焊接和氬弧焊接的方法保證骨架的精度。2004 年 9 月在陜西西安召開了由中國飛行

24、試驗(yàn)、中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心低速空氣動(dòng)力、鄭州航院等參加的“某型號(hào)飛機(jī) CLTP測載天平掛架方案評(píng)審會(huì)”，與會(huì)對(duì) CLTP測載天平掛架技術(shù)方案進(jìn)行了廣泛的討論，一致認(rèn)為：CLTP測載應(yīng)變天平掛架技術(shù)方案合理、可行，滿足某型號(hào)飛機(jī)懸掛、運(yùn)載某型號(hào)的空中飛行載荷測試要求。2004 年 10 月完成了 CLTP測載天平掛架的圖樣設(shè)計(jì)。2004 年 11 月完成了 CLTP測載天平掛架的工藝方案。2005 年 3月把適應(yīng)性研究的成果完全應(yīng)用到了 CLTP測載天平掛架的制造過程，進(jìn)入了實(shí)質(zhì)應(yīng)用階段。2005 年 4 月完成了一套 CLTP測載天平掛架與測載應(yīng)變天平的對(duì)接安裝和調(diào)試。2005 年 5

25、月完成了 CLTP測載天平掛架的載荷試驗(yàn)任務(wù)書、振動(dòng)試驗(yàn)任務(wù)書編制。2005 年5 月在信息二十所完成了CLTP測載天平掛架的振動(dòng)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)檢查測載天平掛架未有變形發(fā)生，所有連接螺栓沒有松動(dòng)現(xiàn)象。符合測載應(yīng)變天平掛架研制技術(shù)中的規(guī)定和要求2005 年 6 月在 623 所完成了CLTP測載天平掛架的載荷試驗(yàn)任務(wù)書中規(guī)定試驗(yàn)內(nèi)容。2006 年 03 月完成了 CLTP測載天平掛架試飛試驗(yàn)經(jīng)過CLTP測載天平掛架經(jīng)過地面機(jī)械、電氣交連試驗(yàn)、地面環(huán)境試驗(yàn)、 裝機(jī)飛行試驗(yàn)，性能滿足技術(shù)和使用要求。CLTP測載天平掛架結(jié)構(gòu)合理，使用方便，測載天平掛架強(qiáng)度滿足某型號(hào)飛機(jī)懸掛和運(yùn)載某型號(hào)的要求。四、

26、取得的主要成果1利用 0Cr15Ni5Cu2Ti 高強(qiáng)度不銹鋼薄板整體焊接在國內(nèi)首次應(yīng)用到航空掛架 CLTP測載天平掛架上。2采用氬弧焊接、反變形技術(shù)、特殊熱處理新技術(shù)、五軸數(shù)控等方法，克服了此前鋁骨架的強(qiáng)度不足等缺點(diǎn)，滿足了新型航空機(jī)載裝置的需要。3通過對(duì)高強(qiáng)度不銹鋼材料的熱處理焊接等性能研究，設(shè)計(jì)出 CLTP測載天平掛架的結(jié)構(gòu)圖紙，編制出掛架整體制作工藝，制作的外掛測載天平掛架應(yīng)用到飛機(jī)上。從工藝方面保證的形狀及性能的要求，最終通過的試飛等鑒定試驗(yàn)，滿足對(duì)環(huán)境和力學(xué)性能的要求。4、通過本項(xiàng)目的實(shí)施，尋找新材料成形過程的變形規(guī)律，解決現(xiàn)工關(guān)鍵問題及出現(xiàn)問題后尋找提供理論依據(jù)，使新型航空懸掛發(fā)

27、射裝置在新型號(hào)機(jī)型中的應(yīng)用提供可靠技術(shù)支承，同時(shí)該技術(shù)應(yīng)用于具有更大的推廣價(jià)值。在重量的前體下提高強(qiáng)度和精度，提高負(fù)載能力，為提高我國的航空裝備水平、縮小與先進(jìn)技術(shù)差距做出貢獻(xiàn)。五、項(xiàng)目的效益和效益由于測載天平掛架應(yīng)用到某型號(hào)飛機(jī)的試飛，在國內(nèi)首次進(jìn)行試制，為我國飛機(jī)懸掛裝置的研制以及飛機(jī)飛行狀態(tài)受力測試提供了技術(shù)保證和應(yīng)用基礎(chǔ)。本研究用 0C15Ni5Cu2Ti 制作航空懸掛發(fā)射裝置的主體結(jié)構(gòu)件的過，板金和熱處理兩個(gè)主要環(huán)節(jié)在各種試驗(yàn)條件下組織方法進(jìn)行系統(tǒng)研究。解決扭曲變形、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等技術(shù)問題，為全面制定定型工藝提供理論依據(jù)。根據(jù)該材料的的使用條件（飛行高度/環(huán)境溫度/振動(dòng)頻率）和各種實(shí)驗(yàn)

28、條件（高低溫、高過載、振動(dòng)、沖擊等）來確定研究方法，以解決制作過技術(shù)問題為目的，以組織和性能在上述條件下的變化規(guī)律為主線選擇研究技術(shù)路線，選擇某懸掛發(fā)射裝置 DF-4。典型試驗(yàn)件，進(jìn)行高低溫（-55、+70）、高過載、振動(dòng)、濕熱、靜力沖擊及等試驗(yàn)，測定在摸擬條件和實(shí)際條件下的性能組織變化，為解決制造過結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、變化、及精度差等技術(shù)問題提供理論依據(jù)。對(duì) 0C15Ni5Cu2Ti 難變形材料作為機(jī)載懸掛發(fā)射裝置的主體結(jié)構(gòu)坯料制作及熱處理工藝中組織方法進(jìn)研究以滿足新型航空裝備的需要。難變形耐蝕鋼作為航空懸掛發(fā)射裝置的主體構(gòu)件在國內(nèi)首次使用。該研究為工藝過程提供依據(jù)，完善工藝參數(shù)，提高懸掛裝置制造水

29、平，縮小與國外差距。總結(jié)出高強(qiáng)度低延伸率材料在國內(nèi)航空機(jī)載應(yīng)用的組織方法。該材料作為航空懸掛發(fā)射裝置的主體結(jié)構(gòu)，由于高強(qiáng)度等優(yōu)良性能在新型航空裝備中會(huì)得到廣泛應(yīng)用，在的懸掛發(fā)射裝置的生產(chǎn)中也有巨大的應(yīng)用前景。六、結(jié)論通過項(xiàng)目研究實(shí)施，利用 0Cr15Ni5Cu2Ti 高強(qiáng)度不銹鋼薄板，采用氬弧焊接、反變形技術(shù)、特殊熱處理新技術(shù)、五軸數(shù)控等方法，生產(chǎn)出新型航空懸掛裝置-CLTP測載天平掛架，用于新型飛機(jī)的試飛，滿足需要。從工藝的角度看，此材料在工藝性方面的問題基本解決。已能生產(chǎn)出零、組件，如何的整體變形量，降低難度，如何提高性、提高效率方面還需工藝的不斷改進(jìn)。同時(shí)，由于是新材料，在生產(chǎn)中還可能會(huì)

30、出現(xiàn)其它新情況。我們對(duì)此材料在整個(gè)的鑒定試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用效果持樂觀的態(tài)度。項(xiàng)目鑒定材料之二新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究課題應(yīng)用情況報(bào)告鄭州 航 空工 業(yè) 管 理 學(xué)院2006年0 7月項(xiàng)目鑒定材料之三新型航空結(jié)構(gòu)骨架材料 0Cr15Ni5Cu2Ti 適應(yīng)性研究CLTP測載天平掛架生產(chǎn)工藝1230Cr15Ni5Cu2Ti 熱處理生產(chǎn)說明書0Cr15Ni5Cu2Ti 板金彎曲生產(chǎn)工藝0Cr15Ni5Cu2Ti 鋼焊接生產(chǎn)工藝鄭 州 航 空 工 業(yè) 管 理 學(xué)院2006年0 7月CLTP測載天平掛架0Cr15Ni5Cu2Ti 熱處理生產(chǎn)說明書執(zhí)行發(fā)出單本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)介紹了從

31、俄羅斯引進(jìn)， 并的不銹鋼0Cr15Ni5Cu2Ti 的熱處理性能及生產(chǎn)工藝。該不銹鋼屬馬氏體型沉淀硬化不銹鋼，可以用于制造大氣條件下工作的零件以及在接觸的、在 300以下工作的零件，它的最大特點(diǎn)是通過調(diào)整熱處理制度，得到不同的強(qiáng)度和韌性的配合，從而可以滿足不同零件的需要。本標(biāo)準(zhǔn)參考了 11CL005十一號(hào)工程用 0Cr15Ni5Cu2Ti 耐蝕棒材臨時(shí)技術(shù)條件和 C3S43820000Cr15Ni5Cu2Ti 不銹鋼冷軋薄板技術(shù)條件，并結(jié)合 CLTP測載天平掛架試制的實(shí)際生產(chǎn)情況，規(guī)定了生產(chǎn)說明，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中起指導(dǎo)作用。本標(biāo)準(zhǔn)自批準(zhǔn)之日起生效。編 制： 趙輝校 對(duì)：審 核：三2005 年 06

32、 月2005 年 06 月2005 年 06 月1、0Cr15Ni5Cu2Ti 不銹鋼熱處理生產(chǎn)說明書1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 0Cr15Ni5Cu2Ti 不銹鋼熱處理設(shè)備、工藝規(guī)范、操作方法、質(zhì)量。本標(biāo)準(zhǔn)適用于 0Cr15Ni5Cu2Ti 不銹鋼棒材及板材的熱處理。2標(biāo)準(zhǔn)列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中而標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T11721999黑色金屬硬度及強(qiáng)度換算表HB501396熱處理制件檢驗(yàn)類別HB514396金屬室溫拉伸試驗(yàn)方法HB514496金屬室溫沖擊韌性試驗(yàn)方法HB517281氏硬

33、度試驗(yàn)方法HB535494航空制件熱處理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)HB541288熱處理用氬氣HB541388熱處理用氮?dú)? 熱處理類別0Cr15Ni5Cu2Ti 熱處理有固溶、時(shí)效和退火三種類別。4 設(shè)備41一般電阻爐、真空爐、鹽爐的分類與一般要求、溫度測量設(shè)備與熱電偶的要求，爐溫的建立均應(yīng)符合 HB5354 的有關(guān)規(guī)定。42一般電阻爐、真空爐、鹽爐的有效加熱區(qū)的爐溫均勻性應(yīng)不低于 HB5354 中 類爐的要求。435 工藝材料真空熱處理用氮?dú)猓兌?9995%），氬氣（純度9999%）的技術(shù)要求應(yīng)分別符合 HB5413 與 HB5412 的規(guī)定。不使用氨氣分解的氮?dú)狻? 生產(chǎn)過程61準(zhǔn)備操作611零件表面的

34、原始狀態(tài)零件熱處理加熱前，必須除油和清除油漆標(biāo)志。需進(jìn)行真空熱處理的零件表面不應(yīng)有對(duì)零件和爐子產(chǎn)生有害影響的切削屑、污物和低熔點(diǎn)涂鍍層等。612零件的放置與裝夾零件以及隨爐處理的試樣應(yīng)散放在料筐內(nèi)或吊掛在夾具上。對(duì)于在真空爐熱處理的制件疊放時(shí)應(yīng)在零件相互接觸處用氧化鋁粉，綁扎零件所用鐵絲應(yīng)先去掉鍍層。613隨爐試樣重要零件熱處理時(shí)，應(yīng)按 HB5013 的規(guī)定，帶有規(guī)定數(shù)量的與零件同爐材料的力學(xué)性能試樣，隨零件同爐熱處理。62熱處理621固溶處理對(duì)于退火狀態(tài)供應(yīng)的棒材為了熱處理強(qiáng)化，先要進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為 9501000。保溫時(shí)間鹽爐：10 分鐘+每 1 毫米有效厚度 051 分鐘電爐：3

35、0 分鐘+每 1 毫米有效厚度 115 分鐘真空爐：40 分鐘+每 1 毫米有效厚度 23 分鐘冷卻可采用空水冷。對(duì)于有效厚度不大于 20mm 的零件可采用空冷，大于 20mm的零件用水零件表面發(fā)暗后空冷。在真空爐中可采用氣冷。622時(shí)效經(jīng)固溶后，零件通過時(shí)效可達(dá)到強(qiáng)化目的。對(duì)于板材，呈正火或正火和冷作硬化狀態(tài)供應(yīng)的，只用時(shí)效就能完全強(qiáng)化。具體工藝參數(shù)的制定可參考附錄 A（規(guī)范性附錄）。623退火板材經(jīng)退火后，便于校正、彎曲。退火溫度：620±20冷卻方式：空氣7 檢驗(yàn)71力學(xué)性能檢驗(yàn)試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)按 HB5143、HB5144、HB5172 的規(guī)定進(jìn)行。72變形檢驗(yàn)熱處理后零件的變形按工藝文件規(guī)定的部位和方法進(jìn)行檢驗(yàn)。附 錄 A（規(guī)范性附錄）0Cr15Ni5Cu2Ti 工藝參數(shù)指標(biāo)試樣經(jīng)固溶處理后，進(jìn)行分組時(shí)效，方案與結(jié)果如下：時(shí)效工藝規(guī)范b5k溫度（） 時(shí)間（H） 冷卻方式MPa%105 J/M2HRC10801673>1803502空冷10601575>1803536510801875>180109017673>