发明内容
本发明的目的是要解决现有钛合金超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺中止焊剂涂覆困难且涂覆精度差的问题,而提供的一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂及其制备方法。
一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂是按质量百分比由15%~25%聚乙烯、0.1%~10%聚丙烯、0.1%~10%石蜡、0.1%~10%环氧树脂、0.1%~5%植物油和50%~70%二氧化钛制备而成,且所述用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的宽度为5mm~10mm、厚度为0.2mm~0.4mm。
一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的制备方法,具体是按以下步骤完成:
一、称量:
按质量百分比秤取15%~25%聚乙烯、0.1%~10%聚丙烯、0.1%~10%石蜡、0.1%~10%环氧树脂、0.1%~5%植物油和50%~70%二氧化钛,得到用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料;
二、制备固体片状止焊剂:
在温度为100~150℃的条件下使用机械式搅拌机将步骤一中称量的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料混和搅拌,然后自然冷却至40℃~60℃,得到混合后的固体止焊剂;在辊轮间隙为0.2mm~0.5mm和滚速为8r/min~15r/min的条件下将混合后的固体止焊剂滚压,得到厚度为0.2mm~0.4mm的固体片状止焊剂;
三、裁剪:
使用轻型裁剪机将步骤一中得到厚度为0.2mm~0.4mm的固体片状止焊剂裁剪成宽度为5mm~10mm、厚度为0.2mm~0.4mm的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂。
本发明的优点:一、本发明制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂为固体带状止焊剂,涂覆形状规则,容易涂覆;二、本发明制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂形状规则,厚度易于控制,可以重复涂覆,因此涂覆精度高;三、在钛合金超塑成形/扩散连接工艺中,温度一般在850℃~950℃,此时本发明制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂中的聚苯乙烯和树脂会挥发,只剩下TiO2留在阻焊区域,达到阻止连接的目的,且残余物不会对钛合金结构件质量产生不良影响。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂是按质量百分比由15%~25%聚乙烯、0.1%~10%聚丙烯、0.1%~10%石蜡、0.1%~10%环氧树脂、0.1%~5%植物油和50%~70%二氧化钛制备而成,且所述用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的宽度为5mm~10mm、厚度为0.2mm~0.4mm。
本实施方式制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的使用方法为:根据实际需要将用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂裁减成一定的长度,置于钛合金板材需要涂覆止焊剂的位置,施加0.05MPa~0.15MPa的压力,形成钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂形状且与基体钛合金板材紧密结合。
本实施方式的优点:一、本实施方式制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂为固体带状止焊剂,涂覆形状规则,容易涂覆;二、本实施方式制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂形状规则,厚度易于控制,可以重复涂覆,因此涂覆精度高;三、在钛合金超塑成形/扩散连接工艺中,温度一般在850℃~950℃,此时本发明制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂中的聚苯乙烯和树脂会挥发,只剩下TiO2留在阻焊区域,达到阻止连接的目的,且残余物不会对钛合金结构件质量产生不良影响。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:所述用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂按质量百分比由15%聚乙烯、10%聚丙烯、5%石蜡、5%树脂、5%植物油和60%二氧化钛制备而成。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式是一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的制备方法,具体是按以下步骤完成:
一、称量:
按质量百分比秤取15%~25%聚乙烯、0.1%~10%聚丙烯、0.1%~10%石蜡、0.1%~10%环氧树脂、0.1%~5%植物油和50%~70%二氧化钛,得到用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料;
二、制备固体片状止焊剂:
在温度为100~150℃的条件下使用机械式搅拌机将步骤一中称量的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料混和搅拌,然后自然冷却至40℃~60℃,得到混合后的固体止焊剂;在辊轮间隙为0.2mm~0.5mm和滚速为8r/min~15r/min的条件下将混合后的固体止焊剂滚压,得到厚度为0.2mm~0.4mm的固体片状止焊剂;
三、裁剪:
使用轻型裁剪机将步骤一中得到厚度为0.2mm~0.4mm的固体片状止焊剂裁剪成宽度为5mm~10mm、厚度为0.2mm~0.4mm的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式三不同点是:步骤一中按质量百分比秤取15%聚乙烯、10%聚丙烯、5%石蜡、5%树脂、5%植物油和60%二氧化钛,得到用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料。其他步骤与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式三或四之一不同点是:步骤二中所述的机械式搅拌机的搅拌速度为90r/min~120r/min,搅拌时间为20min~40min。其他步骤与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式三至五之一不同点是:步骤二中在辊轮间隙为0.3mm、滚速为10r/min的条件下将混合后的固体止焊剂滚压,得到厚度为0.3mm的固体片状止焊剂。其他步骤与具体实施方式三至五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式三至六之一不同点是:步骤三中使用轻型裁剪机将步骤一中得到厚度为0.3mm的固体片状止焊剂裁剪成宽度为5mm~10mm、厚度为0.3mm的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂。其他步骤与具体实施方式三至六相同。
采用下述试验验证本发明效果:
一种用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的制备方法是按以下步骤完成:
一、称量:
按质量百分比秤取15%聚乙烯、5%聚丙烯、5%石蜡、5%环氧树脂、5%植物油和60%二氧化钛,得到用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料;
二、制备固体片状止焊剂:
在温度为100℃的条件下使用机械式搅拌机将步骤一中称量的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂的原料混和搅拌,然后自然冷却至50℃,得到混合后的固体止焊剂;在辊轮间隙为0.3mm和滚速为10r/min的条件下将混合后的固体止焊剂滚压,得到厚度为0.3mm的固体片状止焊剂;
三、裁剪:
使用轻型裁剪机将步骤一中得到厚度为0.3mm的固体片状止焊剂裁剪成宽度为7mm、厚度为0.3mm的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂。
本试验步骤一中所述的机械式搅拌机的搅拌速度为100r/min,搅拌时间为30min。
本试验制备的用于钛合金超塑成形/扩散连接的易涂覆TiO2固体止焊剂形状规则,容易涂覆,涂覆精度高,残余物少且残余物不会对钛合金结构件质量产生不良影响。