CN111570804A - 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺 - Google Patents

基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111570804A
CN111570804A CN202010277605.0A CN202010277605A CN111570804A CN 111570804 A CN111570804 A CN 111570804A CN 202010277605 A CN202010277605 A CN 202010277605A CN 111570804 A CN111570804 A CN 111570804A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
substrate
sma
powder
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010277605.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111570804B (zh
Inventor
吴文平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan University WHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University WHU filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN202010277605.0A priority Critical patent/CN111570804B/zh
Publication of CN111570804A publication Critical patent/CN111570804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111570804B publication Critical patent/CN111570804B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/368—Temperature or temperature gradient, e.g. temperature of the melt pool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/10—Auxiliary heating means
    • B22F12/13—Auxiliary heating means to preheat the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2207/00—Aspects of the compositions, gradients
    • B22F2207/01—Composition gradients
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其包括齿状本体，该齿状本体包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，所述内层基片为纯SMA粉末材料，所述外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，该混合材料与纯SMA粉末材料、纯铝合金粉末材料采用激光熔覆逐层烧结一体成型，该中间基片的混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加。本发明的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿的加工工艺，采用激光熔覆逐层烧结一体成型工艺，使得形状记忆合金与铝合金梯度复合，实现在不同温度环境下发生可控变形，从而对发动机尾喷气流进行干扰，降低气流噪声。

Description

基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺
技术领域
本发明属于航空发动机变形齿技术领域，尤其是一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿。
背景技术
自人类发明飞机以来，飞机噪音就一直对机场附近居民以及机场场区内的工作人员有非常大的危害。在飞机启动后，高涵道比涡轮风扇发动机的热喷气流、风扇流和自由气流的混合产生很强的环境噪音，从而导致一定范围内的人员都受到噪音的危害。因此，降低飞机发动机噪音是当前航空工业领域所面临的重大课题之一。
为了减少发动机产生的噪音，美国波音公司于2005年提出变形齿(VariableGeometry Chevron，简写VGC)，即在发动机排气管尾部设置一种可以改变几何形状的锯齿型航空动力学装置。通过使用SAM材料((Function Grade Shape MemoryAlloy，简写：FG-SMA))作为驱动器，在温度诱发下驱动变形齿变形进入喷射气流，通过搅拌气流达到降低噪音的目的。
变形齿的工作原理是当飞机起飞和着陆的时候，SMA组件在地面环境温度作用下驱动变形齿发生变形，向内侧弯曲，进而扰动喷射气流，降低噪音；当飞机在高空巡航时，SMA组件在高空低温作用下发生恢复相变，驱动变形齿回弹到初始位置，减小对气流的扰动，进而减小对发动机推力的影响。
目前，变形齿上面有3个条状SMA驱动器，它用螺栓与发动机上的复合材料板基片连接。然而，此变形齿在实际应用中存在如下问题：一方面由于在热力耦合的作用，不同位置处SMA材料的变形情况不同，加之材料本身的均匀性，就使得变形齿尖端的弯曲程度很难控制；另一方面，由于SMA驱动器与基片材料之间用螺栓连接，在循环使用的过程中很容易出现螺栓松弛与脱落现象，而由于材料的不连续分布，在变温作用下将会产生由于热膨胀失配所导致的应力突变，进而破坏结构的安全性。
为了解决这一问题，近年来提出一种在组分上具有梯度分布特性的新型智能材料—功能梯度材料(Function Graded Material，简写FGM)。FMG材料可以满足结构原件不同部位对材料使用性能的不同需求，达到优化结构整体性能的使用目的。将SMA相和基体相在空间位置上进行组分分数逐渐变化的组合，得到了一些有意义的结论。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，能够使发动机变形齿发生变形并能缓解热膨胀失配所导致的应力突变等问题。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：包括齿状本体，该齿状本体包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，所述内层基片为纯SMA粉末材料，所述外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，该混合材料与纯SMA粉末材料、纯铝合金粉末材料采用激光熔覆逐层烧结一体成型，该中间基片的混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加。
而且，所述外层基片、中间层基片及内层基片的SMA粉末与铝合金粉末的体积比依次为：外层基片SMA：Al＝0％：100％，第一中间层基片SMA：Al＝10％：90％，第二中间层基片SMA：Al＝20％：80％，第三中间层基片SMA：Al＝30％：70％，第四中间层基片SMA：Al＝40％：60％，第五中间层基片SMA：Al＝50％：50％，第六中间层基片SMA：Al＝60％：40％，第七中间层基片SMA：Al＝70％：30％，第八中间层基片SMA：Al＝80％：20％，第九中间层基片SMA：Al＝90％：10％，内层基片SMA：Al＝100％：0％。
而且，所述齿状本体呈三角形锯齿状，齿高H为400-450mm，齿宽D为480-520mm，齿高H与齿宽D比为4～4.5:5，齿尖圆弧过渡，半径R为18-20mm。
而且，变形齿的厚度为不均匀设计，变形齿的安装端厚度δ1为7-8mm，变形齿的另一端厚度δ2为2.5-3.5mm，以保障变形需求和强度要求。
而且，所述变形齿均匀安装在发动机尾喷管圆周。
一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)软件建模：采用多轴联动激光加工软件把变形齿进行三维建模，并分层处理，包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，并确定每层基片的几何形状，以及每层基片的激光加工工艺参数；
2)材料制备：对每层基片的SMA粉末与铝合金粉末的比例进行配置，内层基片为纯SMA粉末材料，外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加，把每层的粉末材料配置好后进行预热保温处理，温度为70-80℃；
3)激光熔覆逐层烧结一体成型：送粉机构先将外层基片的纯SMA粉末材料平铺在工作平台上，通过步骤1)的定制加工软件建模、分层，控制送粉机将SMA与铝合金粉末通过负压载气方式进行逐层铺设，在保护气体环境下，激光熔覆设备按照先前确定的加工工艺参数，熔化激光作用区的粉末材料，使粉末熔化区域温度控制在液相线以上100℃内，完成该层加工，然后送粉机构按照相同的层厚将下一层的中间层基片的混合材料平铺在工作平台上，重复上述步骤，对粉末材料层层扫描融化成型，直至任务完成。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，相变温度为-20℃，即只要温度低于-20℃，变形齿恢复原形，变为直线形，当温度高于-20℃时，变形齿发生变形，向内弯曲，达到扰流降噪目的。
2、本发明的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，外层基片、中间层基片及内层基片的SMA粉末与铝合金粉末的体积比线性增加，避免以往SMA驱动部件与基片材料之间用螺栓连接，出现螺栓松弛、脱落、热膨胀失配，导致设备结构破坏的问题。
3、本发明的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，结构形状合理，循环次数大于十万次的循环变形。
4、本发明的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿的加工工艺，采用激光熔覆逐层烧结一体成型工艺，使得形状记忆合金与铝合金梯度复合，实现在不同温度环境下发生可控变形，从而对发动机尾喷气流进行干扰，降低气流噪声。
附图说明
图1为本发明的基于功能梯度形状记忆合金驱动的发动机变形齿的外观图；
图2为本发明的基于功能梯度形状记忆合金驱动的发动机变形齿的A-A剖面放大图；
图3为本发明的基于功能梯度形状记忆合金驱动的发动机变形齿与发动机尾喷管组合效果图；
图4为本发明的基于功能梯度形状记忆合金驱动的发动机变形齿的变形效果图。
标记说明：
1-内层基片、2-中间层基片、3-外层基片、4-安装端、5-发动机尾喷管。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，如图1所示，包括齿状本体，该齿状本体包括内层基片1、外层基片3及若干中间层基片2，内层基片为纯SMA粉末材料，外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，该混合材料与纯SMA粉末材料、纯铝合金粉末材料采用激光熔覆逐层烧结一体成型，该中间基片的混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加。
外层基片、中间层基片及内层基片的SMA粉末与铝合金粉末的体积比依次为：外层基片SMA：Al＝0％：100％，第一中间层基片SMA：Al＝10％：90％，第二中间层基片SMA：Al＝20％：80％，第三中间层基片SMA：Al＝30％：70％，第四中间层基片SMA：Al＝40％：60％，第五中间层基片SMA：Al＝50％：50％，第六中间层基片SMA：Al＝60％：40％，第七中间层基片SMA：Al＝70％：30％，第八中间层基片SMA：Al＝80％：20％，第九中间层基片SMA：Al＝90％：10％，内层基片SMA：Al＝100％：0％。
如图2所示，齿状本体呈三角形锯齿状，齿高H为400-450mm，齿宽D为480-520mm，齿高H与齿宽D比为4～4.5:5，最佳为齿高H为450mm，齿宽D为500mm，齿高H与齿宽D比为4.5:5。齿尖圆弧过渡，半径R为18-20mm。
变形齿的厚度为不均匀设计，变形齿的安装端4厚4度δ1为7-8mm，最佳为8mm，变形齿的另一端厚度δ2不超过2.5-3.5mm，最佳为3mm，以保障变形需求和强度要求。
变形齿均匀安装在发动机尾喷管圆周。
一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿的加工工艺，其包括如下步骤：
1)软件建模：采用多轴联动激光加工软件把变形齿进行三维建模，并分层处理，包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，并确定每层基片的几何形状，以及每层基片的激光加工工艺参数；
2)材料制备：对每层基片的SMA粉末与铝合金粉末的比例进行配置，内层基片为纯SMA粉末材料，外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加，把每层的粉末材料配置好后进行预热保温处理，温度为70-80℃；
3)激光熔覆逐层烧结一体成型：送粉机构先将外层基片的纯SMA粉末材料平铺在工作平台上，通过步骤1)的定制加工软件建模、分层，控制送粉机将SMA与铝合金粉末通过负压载气方式进行逐层铺设，在保护气体环境下，激光熔覆设备按照先前确定的加工工艺参数，熔化激光作用区的粉末材料，使粉末熔化区域温度控制在液相线以上100℃内，完成该层加工，然后送粉机构按照相同的层厚将下一层的中间层基片的混合材料平铺在工作平台上，重复上述步骤，对粉末材料层层扫描融化成型，直至任务完成。
变形齿在发动机尾喷管5上呈圆周均匀布置，一般设置24片或36片，外表面与发动机机匣表面进行光滑处理，装配后的效果如图3所示。
制作基于功能梯度形状记忆合金驱动的发动机变形齿的过程中，在较高温度时将材料弯曲成预设形状(如图4变形后形状)，设计该变形时要考虑噪音效果和对发动机推力的影响，根据不同工况调整SMA材料的参数，达到设计变形量。在较低温度下，SMA在温度作用下发生相变，逐渐恢复变形，驱动变形齿趋于平整，变形齿状态变为图4中变形前的状态，形成与发动机尾喷管连续结构。
由于机场周围一般对噪音有一定要求，而巡航阶段飞行高度较高，对发动机噪音没有要求，因此，本发明装置沿发动机尾喷管环向均匀安装，通过机场周围温度和巡航阶段高空温度的差异，诱发SMA发生相变，驱动变形齿变形，扰动喷射气流，改变噪音强度。具体使用时，飞机起飞或降落阶段，机场温度一般高于-20℃，发动机变形齿在SMA的驱动下发生弯曲变形，向内弯曲，如图4所示的变形后状态，扰动喷射气流，从而可在一定程度上降低噪声。当飞机爬升到巡航高度，并处于巡航状态时，一般在6000m以上，此时高空气温一般在-20℃以下，SMA在形状记忆效应作用下，恢复变形，驱动变形齿恢复到如图4弯曲前所示的状态，保证发动机推力，最终实现飞机起飞或降落时减小噪声，降低对周围环境的影响的目的
尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (6)

1.一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：包括齿状本体，该齿状本体包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，所述内层基片为纯SMA粉末材料，所述外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，该混合材料与纯SMA粉末材料、纯铝合金粉末材料采用激光熔覆逐层烧结一体成型，该中间基片的混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加。
2.根据权利要求1所述的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：所述外层基片、中间层基片及内层基片的SMA粉末与铝合金粉末的体积比依次为：外层基片SMA：Al＝0％：100％，第一中间层基片SMA：Al＝10％：90％，第二中间层基片SMA：Al＝20％：80％，第三中间层基片SMA：Al＝30％：70％，第四中间层基片SMA：Al＝40％：60％，第五中间层基片SMA：Al＝50％：50％，第六中间层基片SMA：Al＝60％：40％，第七中间层基片SMA：Al＝70％：30％，第八中间层基片SMA：Al＝80％：20％，第九中间层基片SMA：Al＝90％：10％，内层基片SMA：Al＝100％：0％。
3.根据权利要求1所述的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：所述齿状本体呈三角形锯齿状，齿高H为400-450mm，齿宽D为480-520mm，齿高H与齿宽D比为4～4.5:5，齿尖圆弧过渡，半径R为18-20mm。
4.根据权利要求1所述的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：变形齿的厚度为不均匀设计，变形齿的安装端厚度δ1为7-8mm，变形齿的另一端厚度δ2为2.5-3.5mm，以保障变形需求和强度要求。
5.根据权利要求1所述的基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿，其特征在于：所述变形齿均匀安装在发动机尾喷管圆周。
6.一种基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)软件建模：采用多轴联动激光加工软件把变形齿进行三维建模，并分层处理，包括内层基片、外层基片及若干中间层基片，并确定每层基片的几何形状，以及每层基片的激光加工工艺参数；
2)材料制备：对每层基片的SMA粉末与铝合金粉末的比例进行配置，内层基片为纯SMA粉末材料，外层基片为纯铝合金粉末材料，所述中间层基片由铝合金粉末及SMA粉末按比例混合成混合材料，混合材料的SMA粉末的体积比从外向内依次线性增加，把每层的粉末材料配置好后进行预热保温处理，温度为70-80℃；
3)激光熔覆逐层烧结一体成型：送粉机构先将外层基片的纯SMA粉末材料平铺在工作平台上，通过步骤1)的定制加工软件建模、分层，控制送粉机将SMA与铝合金粉末通过负压载气方式进行逐层铺设，在保护气体环境下，激光熔覆设备按照先前确定的加工工艺参数，熔化激光作用区的粉末材料，使粉末熔化区域温度控制在液相线以上100℃内，完成该层加工，然后送粉机构按照相同的层厚将下一层的中间层基片的混合材料平铺在工作平台上，重复上述步骤，对粉末材料层层扫描融化成型，直至任务完成。
CN202010277605.0A 2020-04-10 2020-04-10 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺 Active CN111570804B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010277605.0A CN111570804B (zh) 2020-04-10 2020-04-10 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010277605.0A CN111570804B (zh) 2020-04-10 2020-04-10 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111570804A true CN111570804A (zh) 2020-08-25
CN111570804B CN111570804B (zh) 2021-07-27

Family

ID=72115120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010277605.0A Active CN111570804B (zh) 2020-04-10 2020-04-10 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111570804B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114165355A (zh) * 2021-10-20 2022-03-11 中国航发四川燃气涡轮研究院 基于形状记忆合金的智能尾喷管结构及排气系统
WO2023226166A1 (zh) * 2022-05-23 2023-11-30 上海交通大学 一种形状记忆陶瓷增强铝基复合材料及可调控奥氏体含量的制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19532257A1 (de) * 1995-09-01 1997-03-06 Keiper Recaro Gmbh Co Einstellvorrichtung für Fahrzeugsitze
CN103056355A (zh) * 2013-01-29 2013-04-24 大连海事大学 一种铁基合金激光熔覆粉末的制造及其使用方法
WO2013112217A2 (en) * 2011-10-31 2013-08-01 California Institute Of Technology Methods for fabricating gradient alloy articles with multi-functional properties
CN103306926A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 相变分级的sma致动器
CN104108184A (zh) * 2014-07-22 2014-10-22 西安交通大学 一种基于快速成形技术的复杂结构智能材料器件的制造方法
CN105033252A (zh) * 2015-07-23 2015-11-11 南京航空航天大学 基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法
CN108568523A (zh) * 2017-03-10 2018-09-25 中南大学 一种密度梯度材料及其制备方法
CN108788154A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 华中科技大学 一种具有大变形功能的智能结构的4d打印方法及其产品
CN109648082A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 华南理工大学 一种钛镍形状记忆合金的4d打印方法及应用
CN110434331A (zh) * 2019-08-09 2019-11-12 华中科技大学 功能梯度铜基形状记忆合金智能构件4d打印方法及产品
CN110819840A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 哈尔滨工程大学 含有梯度分布成分的TiNi记忆合金及其增材制造工艺

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19532257A1 (de) * 1995-09-01 1997-03-06 Keiper Recaro Gmbh Co Einstellvorrichtung für Fahrzeugsitze
WO2013112217A2 (en) * 2011-10-31 2013-08-01 California Institute Of Technology Methods for fabricating gradient alloy articles with multi-functional properties
CN103306926A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 相变分级的sma致动器
CN103056355A (zh) * 2013-01-29 2013-04-24 大连海事大学 一种铁基合金激光熔覆粉末的制造及其使用方法
CN104108184A (zh) * 2014-07-22 2014-10-22 西安交通大学 一种基于快速成形技术的复杂结构智能材料器件的制造方法
CN105033252A (zh) * 2015-07-23 2015-11-11 南京航空航天大学 基于自动铺粉的激光组合加工技术制备形状记忆合金血管支架的方法
CN108568523A (zh) * 2017-03-10 2018-09-25 中南大学 一种密度梯度材料及其制备方法
CN108788154A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 华中科技大学 一种具有大变形功能的智能结构的4d打印方法及其产品
CN109648082A (zh) * 2019-01-24 2019-04-19 华南理工大学 一种钛镍形状记忆合金的4d打印方法及应用
CN110434331A (zh) * 2019-08-09 2019-11-12 华中科技大学 功能梯度铜基形状记忆合金智能构件4d打印方法及产品
CN110819840A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 哈尔滨工程大学 含有梯度分布成分的TiNi记忆合金及其增材制造工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘兵飞等: "航空发动机变形齿的新材料设计与力学性能", 《材料导报》 *
薛立军: "功能梯度形状记忆合金热—力学性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114165355A (zh) * 2021-10-20 2022-03-11 中国航发四川燃气涡轮研究院 基于形状记忆合金的智能尾喷管结构及排气系统
CN114165355B (zh) * 2021-10-20 2024-01-09 中国航发四川燃气涡轮研究院 基于形状记忆合金的智能尾喷管结构及排气系统
WO2023226166A1 (zh) * 2022-05-23 2023-11-30 上海交通大学 一种形状记忆陶瓷增强铝基复合材料及可调控奥氏体含量的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111570804B (zh) 2021-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111570804B (zh) 基于梯度记忆合金驱动的航空发动机变形齿及加工工艺
CN102472201B (zh) 高刚度形状记忆合金驱动的飞机结构
US20110129351A1 (en) Near net shape composite airfoil leading edge protective strips made using cold spray deposition
US11346363B2 (en) Composite airfoil for gas turbine
US7798423B1 (en) Integrated engine exhaust systems and methods for drag and thermal stress reduction
US9752442B2 (en) Airfoil with variable profile responsive to thermal conditions
Barbosa Ultra High Bypass Ratio Engine Technology Review-The Efficiency Frontier for the TurbofanPropulsion
Marsh Composites get in deep with new-generation engine
US20120167390A1 (en) Airfoil for gas turbine engine
US7310949B2 (en) Method and apparatus for arresting a crack within a body
EP1529950B1 (en) Apparatus for arresting a crack within an exhaust nozzle flap seal body
Dowling et al. Towards a silent aircraft
US20240044254A1 (en) Airfoil assembly with an internal reinforcement structure
US20230219696A1 (en) Lightning strike protection layer
CN111688904A (zh) 飞行器机翼部件
EP2732949B1 (en) In-mold metallization of composite structures
CN114962058A (zh) 尾喷管、航空发动机以及飞行器
US12065943B2 (en) Morphable rotor blades and turbine engine systems including the same
US20230391025A1 (en) Smart materials to form nacelle core structure
Shaoheng Application and analysis of composite materials in actuation system for commercial aircraft engine
US20240318661A1 (en) Turbomachine and method of assembly
US20240288000A1 (en) Turbomachine and Method of Assembly
US20240295224A1 (en) Turbomachine and method of assembly
US20240301891A1 (en) Turbomachine and method of assembly
Driver Materials and process directions for advanced aero-engine design

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant