CN102825427A - 飞行器舵组件扩散焊的制造方法 - Google Patents
飞行器舵组件扩散焊的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102825427A CN102825427A CN2012102946339A CN201210294633A CN102825427A CN 102825427 A CN102825427 A CN 102825427A CN 2012102946339 A CN2012102946339 A CN 2012102946339A CN 201210294633 A CN201210294633 A CN 201210294633A CN 102825427 A CN102825427 A CN 102825427A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rudder assembly
- diffusion welding
- temperature
- manufacturing approach
- time
- 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
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及一种飞行器舵组件加工方法，特别是一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法，包括以下步骤：（1）下料；（2）机加成型；（3）化学除油；（4）碱洗；（5）酸洗；（6）水洗；（7）干燥；（8）扩散焊；（9）精铣外形尺寸达产品设计要求。本发明解决了舵组件电阻滚焊边缘部分开裂的问题。所提供的舵组件扩散焊接的工艺，对扩散焊舵组件在航天器的推广应用起了积极作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行器舵组件加工方法，特别是一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法。
背景技术
飞行器舵组件常采用骨架1加蒙皮2的结构实现，如图1、图2、图3所示，制造方法是采用机加加工舵骨架1，热压成型蒙皮2，然后采用电阻焊将蒙皮2焊接在骨架1上，蒙皮的中间部分采用电阻点焊，蒙皮边缘采用电阻滚焊。这种方式加工成的舵组件在实际高超音速飞行中，由于飞行阻力的作用，电阻滚焊边缘部分会开裂，造成飞行器飞行过程的不稳定。
由此可见，上述现有的飞行器舵组件在制造方法上，仍存在有不足，而亟待加以进一步改进。
有鉴于上述现有的飞行器舵组件的制造方法存在的不足，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的飞行器舵组件的制造方法。经过不断的研究、设计,并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，针对现有技术的上述不足提供一种新型飞行器舵组件扩散焊的制造方法，解决舵组件的扩散焊的制造工艺问题。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法，包括以下步骤：
（1）下料，将钛合金板按图纸尺寸下料；；
（2）将板材采用机加成型，加工成如图所示的上下对称型面，并精铣舵筋条及边缘需要扩散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm，平面度≤0.002mm，以达到扩散焊前的粗糙度要求，加工参数：主轴转速：500-1800r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.5mm；
（3）化学除油，除油液配方：Na3PO4·12H2O 45-60g/L,Na2CO3·10H2O:40-50g/L,Na2SiO320-35g/L,水余量；溶液温度60-90℃，除油时间15-20min，去除表面油脂；
（4）碱洗，碱洗液的配方：NaOH 500-700g/L,NaNO2150-250g/L，水余量；溶液温度90-100℃，碱洗时间20-120min；
（5）酸洗，酸洗液的配方：HNO3（65%-68%），HF（40%），水余量，溶液温度18-45℃，酸洗时间1-15min，去除表面氧化物；
（6）水洗，采用去离子水清洗，温度30-60℃，保证有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗阶段应采用冲洗，以保证零件表面不受污染；
（7）干燥，在有鼓风机的烘干箱内烘干，烘干温度100-150℃，时间20-30min；
（8）扩散焊，将上下型面的舵组件放在石墨模具中配合，放置于真空室内预压紧，预压压力0.5MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，真空室开始升温，扩散焊温度900-925℃，保温时间30-90min，工作压力0.5-2MPa，加压过程分步进行，逐步加压，在保温时间内每十分钟加压0.1MPa直至工作压力，升温速度每小时不超过100℃，扩散焊保温时间过后，降温速度应≤50℃/h，在整个降温过程中真空度保持在5×10-3Pa以下，至50℃将舵组件取出，
（9）精铣，编程精铣整个舵组件的外形尺寸到产品设计要求。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（2）所述的精铣加工参数是主轴转速：1200-1600r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.3mm。
前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（4）所述的碱洗时间是80-120min。
前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（5）所述的溶液温度30-45℃，酸洗时间5-10min。
前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中钛合金板材的牌号是TC4、或TA3、或TA15。
本发明具体提供了一种航天器舵组件扩散焊的制造方法，解决了舵组件电阻滚焊边缘部分会开裂的问题。本发明所提供的舵组件扩散焊接的工艺，对扩散焊舵组件在航天器的推广应用起了积极作用，经金相试片和超声无损探伤检查，扩散焊合率合格，界面不存在铸造组织和近缝区，接头焊缝界面完全消失，接头强度与基体材料相同，能够满足产品设计要求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明施工的飞行器舵组件的骨架结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是本发明施工的飞行器舵组件的蒙皮结构示意图。
图4是本发明飞行器舵组件扩散焊的制造方法的施工步骤图。
具体实施方式
请参阅图4所示，本发明较佳实施例的一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法，包括以下步骤：
（1）下料，将钛合金板材加工到图纸要求的尺寸；
（2）将板材采用机加成型，加工成如图所示的上下对称型面，并精铣舵筋条及边缘需要扩散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm，平面度≤0.002mm，以达到扩散焊前的粗糙度要求，加工参数：主轴转速：500-1800r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.5mm；
（3）化学除油，除油液配方：Na3PO4·12H2O 45-60g/L,Na2CO3·10H2O:40-50g/L,Na2SiO320-35g/L,水余量；溶液温度60-90℃，除油时间15-20min，去除表面油脂；
（4）碱洗，碱洗液的配方：NaOH 500-700g/L,NaNO2150-250g/L，水余量；溶液温度90-100℃，碱洗时间20-120min；
（5）酸洗，酸洗液的配方：HNO3（65%-68%），HF（40%），水余量，溶液温度18-45℃，酸洗时间1-15min，去除表面氧化物；
（6）水洗，采用去离子水清洗，温度30-60℃，保证有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗阶段应采用冲洗，以保证零件表面不受污染；
（7）干燥，在有鼓风机的烘干箱内烘干，烘干温度100-150℃，时间20-30min；
（8）扩散焊，将上下型面的舵组件放在石墨模具中配合，放置于真空室内预压紧，预压压力0.5MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，真空室开始升温，扩散焊温度900-925℃，保温时间30-90min，工作压力0.5-2MPa，加压过程分步进行，逐步加压，在保温时间内每十分钟加压0.1MPa直至工作压力，升温速度每小时不超过100℃，扩散焊保温时间过后，降温速度应≤50℃/h，在整个降温过程中真空度保持在5×10-3Pa以下，至50℃将舵组件取出，
（9）精铣按UG编程精铣整个舵组件的外形尺寸到产品设计要求。
步骤（2）所述的精铣加工参数是主轴转速：1200-1600r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.3mm。
步骤（4）所述的碱洗时间是80-120min。
步骤（5）所述的溶液温度30-45℃，酸洗时间5-10min。
钛合金板材的牌号是TC4、或TA3、或TA15。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法，包括以下步骤：
（1）下料，将钛合金板按图纸尺寸下料；
（2）机加成型，加工上下对称型面，并精铣舵筋条及边缘需要扩散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm，平面度≤0.002mm，加工参数：主轴转速：500-1800r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.5mm；
（3）化学除油，除油液配方：Na3PO4·12H2O 45-60g/L,Na2CO3·10H2O:40-50g/L,Na2SiO320-35g/L,水余量；溶液温度60-90℃，除油时间15-20min，去除表面油脂；
（4）碱洗，碱洗液的配方：NaOH 500-700g/L,NaNO2 150-250g/L，水余量；溶液温度90-100℃，碱洗时间20-120min；
（5）酸洗，酸洗液的配方：HNO3（65%-68%），HF（40%），水余量，溶液温度18-45℃，酸洗时间1-15min，去除表面氧化物；
（6）水洗，用去离子水清洗，温度30-60℃，最后阶段采用冲洗，以保证零件表面不受污染；
（7）干燥，烘干温度100-150℃，时间20-30min；
（8）扩散焊，将上下型面的舵组件放在石墨模具中配合，放置于真空室内预压紧，预压压力0.5MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，升温至900-925℃，保温时间30-90min，工作压力0.5-2MPa，加压过程分步进行，逐步加压，在保温时间内每十分钟加压0.1MPa直至工作压力，升温速度每小时不超过100℃，扩散焊保温时间过后，降温速度应≤50℃/h，在整个降温过程中真空度保持在5×10-3Pa以下，至50℃将舵组件取出；
（9）精铣，精铣整个舵组件的外形尺寸到产品设计要求。
2.根据权利要求1所述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其特征在于步骤（2）所述的精铣加工参数是主轴转速：1200-1600r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.3mm。
3.根据权利要求1所述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其特征在于步骤（4）所述的碱洗时间是80-120min。
4.根据权利要求1所述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其特征在于步骤（5）所述的溶液温度30-45℃，酸洗时间5-10min。
5.根据权利要求1所述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其特征在于钛合金板材的牌号是TC4、或TA3、或TA15。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210294633.9A CN102825427B (zh) | 2012-08-19 | 2012-08-19 | 飞行器舵组件扩散焊的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210294633.9A CN102825427B (zh) | 2012-08-19 | 2012-08-19 | 飞行器舵组件扩散焊的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102825427A true CN102825427A (zh) | 2012-12-19 |
| CN102825427B CN102825427B (zh) | 2015-04-22 |
Family
ID=47328847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210294633.9A Active CN102825427B (zh) | 2012-08-19 | 2012-08-19 | 飞行器舵组件扩散焊的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102825427B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521917A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-22 | 什邡市明日宇航工业股份有限公司 | 钛合金异形翼的扩散焊制造方法 |
| CN103537789A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 什邡市明日宇航工业股份有限公司 | 拉瓦尔管放电等离子扩散焊制造方法 |
| CN104128745A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-05 | 北京航天新风机械设备有限责任公司 | 一种铝合金舵面机械加工工艺方法 |
| CN107740124A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-27 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种航空发动机风扇内机匣单元钛合金α层的去除工艺 |
| CN112247334A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种有复杂曲面焊接界面的空心零件的固相扩散焊工艺 |
| CN112361894A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | 中国运载火箭技术研究院 | 一种用于火箭的空气舵 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2208435C (fr) * | 1995-10-12 | 2005-08-23 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Structure metallique creuse monobloc et dissymetrique telle qu'un bord de fuite d'un bec d'attaque d'une voilure d'aeronef et son procede de fabrication |
| JP3813182B2 (ja) * | 1992-10-17 | 2006-08-23 | ヘッシュ プラティーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 溶接された鋼板製中間製品を製造する方法 |
| CN101028686A (zh) * | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 韩华 | 一种多层钛合金薄板组合连接方法 |
| CN101745736A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-23 | 西北工业大学 | 铜合金与不锈钢的扩散焊方法 |
| CN101920393A (zh) * | 2010-09-25 | 2010-12-22 | 武汉理工大学 | 镁合金与铝合金的低温扩散焊接方法 |
| CN101920392A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-12-22 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 钛合金制舵、翼构件机械加工筋条/扩散连接工艺 |
| CN102218592A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-10-19 | 西北工业大学 | 一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法 |
| CN102441732A (zh) * | 2010-10-12 | 2012-05-09 | 北京智创联合科技有限公司 | 一种扩散焊接的方法及焊件 |
-
2012
- 2012-08-19 CN CN201210294633.9A patent/CN102825427B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3813182B2 (ja) * | 1992-10-17 | 2006-08-23 | ヘッシュ プラティーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 溶接された鋼板製中間製品を製造する方法 |
| CA2208435C (fr) * | 1995-10-12 | 2005-08-23 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Structure metallique creuse monobloc et dissymetrique telle qu'un bord de fuite d'un bec d'attaque d'une voilure d'aeronef et son procede de fabrication |
| CN101028686A (zh) * | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 韩华 | 一种多层钛合金薄板组合连接方法 |
| CN101745736A (zh) * | 2009-12-23 | 2010-06-23 | 西北工业大学 | 铜合金与不锈钢的扩散焊方法 |
| CN101920392A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-12-22 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 钛合金制舵、翼构件机械加工筋条/扩散连接工艺 |
| CN101920393A (zh) * | 2010-09-25 | 2010-12-22 | 武汉理工大学 | 镁合金与铝合金的低温扩散焊接方法 |
| CN102441732A (zh) * | 2010-10-12 | 2012-05-09 | 北京智创联合科技有限公司 | 一种扩散焊接的方法及焊件 |
| CN102218592A (zh) * | 2011-05-12 | 2011-10-19 | 西北工业大学 | 一种钛或钛合金与不锈钢的扩散焊方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521917A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-22 | 什邡市明日宇航工业股份有限公司 | 钛合金异形翼的扩散焊制造方法 |
| CN103537789A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-01-29 | 什邡市明日宇航工业股份有限公司 | 拉瓦尔管放电等离子扩散焊制造方法 |
| CN103537789B (zh) * | 2013-11-05 | 2016-02-10 | 什邡市明日宇航工业股份有限公司 | 拉瓦尔管放电等离子扩散焊制造方法 |
| CN104128745A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-05 | 北京航天新风机械设备有限责任公司 | 一种铝合金舵面机械加工工艺方法 |
| CN107740124A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-27 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种航空发动机风扇内机匣单元钛合金α层的去除工艺 |
| CN107740124B (zh) * | 2017-09-29 | 2019-03-01 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 一种航空发动机风扇内机匣单元钛合金α层的去除工艺 |
| CN112247334A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种有复杂曲面焊接界面的空心零件的固相扩散焊工艺 |
| CN112361894A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-12 | 中国运载火箭技术研究院 | 一种用于火箭的空气舵 |
| CN112247334B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-06-03 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种有复杂曲面焊接界面的空心零件的固相扩散焊工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102825427B (zh) | 2015-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102825427B (zh) | 飞行器舵组件扩散焊的制造方法 | |
| US9782829B2 (en) | Methods and systems for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes | |
| CN108817867B (zh) | 一种密闭带筋空心构件的成形方法 | |
| CN103521917A (zh) | 钛合金异形翼的扩散焊制造方法 | |
| CN103537789B (zh) | 拉瓦尔管放电等离子扩散焊制造方法 | |
| CN104001811B (zh) | 一种tc4钛合金角形薄壁零件用热成型模具及成型方法 | |
| CN105057990A (zh) | 一种轻量化蒙皮骨架弹翼整体扩散连接成形方法 | |
| CN104588620B (zh) | 一种钨铜模块的制备方法 | |
| CN104120484A (zh) | 制备具有新型复合镀层的电镀金刚石工具的方法 | |
| CN109623265B (zh) | 一种复杂薄壁变厚度大口盖的精确加工方法 | |
| CN104004982B (zh) | 一种钛合金零件稳定热处理加工方法 | |
| CN107127343A (zh) | 一种镍基合金结构件的电子束增材制造方法 | |
| CN109201765B (zh) | 钛合金蒙皮的真空热蠕变式成形方法及钛合金蒙皮 | |
| CN104550959A (zh) | 一种金属复合材料零件的成形方法 | |
| CN106270514A (zh) | 一种Ti6Al4V粉末3D打印增材制造工艺 | |
| CN104014922A (zh) | 一种硬质合金与钢的快速扩散焊接方法 | |
| CN107262914A (zh) | 一种基于扩散连接的金属结构件减增材复合制造方法 | |
| CN104923727A (zh) | 带有异形内孔的钛或钛合金铸件砂型铸造方法 | |
| CN203765856U (zh) | 风电叶片阳模通用快速成型装置 | |
| CN103522022A (zh) | 钛合金异形翼的制造方法及所用焊接工装 | |
| CN101722259A (zh) | 一种飞机用tc11钛合金模锻支架的制造方法 | |
| CN201988815U (zh) | 电化学去毛刺机 | |
| CN106862966A (zh) | 薄板的加工方法 | |
| CN105272333B (zh) | 一种制备金属‑陶瓷扩散偶的方法 | |
| CN112620914B (zh) | 一种铝合金同步超塑成形扩散连接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 618400 Shifang City, Sichuan Province Economic Development Zone (Ling Jie Park) Patentee after: SICHUAN FUTURE AEROSPACE INDUSTRIAL Co.,Ltd. Address before: 618400 Shifang City, Sichuan Province Economic Development Zone (Ling Jie Park) Patentee before: Shifang City Mingri Space Navigation Industry Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220510 Address after: Room 101, office building 42, No. 4, East Street, Nankou Town, Changping District, Beijing 102202 Patentee after: Beijing tomorrow Aerospace Engineering Technology Research Co.,Ltd. Address before: 618400 Shifang Economic Development Zone, Deyang City, Sichuan Province (Lingjie Park) Patentee before: SICHUAN FUTURE AEROSPACE INDUSTRIAL Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Room 101, office building 42, No. 4, East Street, Nankou Town, Changping District, Beijing 102202 Patentee after: Beijing SIA Titanium Aerospace Technology Co.,Ltd. Address before: Room 101, office building 42, No. 4, East Street, Nankou Town, Changping District, Beijing 102202 Patentee before: Beijing tomorrow Aerospace Engineering Technology Research Co.,Ltd. |