CN109357950A - 一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空制造技术，涉及到一种电子束熔丝沉积成形钛合金框/梁整体件的性能评价方法，包括：骤一、确定复杂制件各部位的取样方向；步骤二、分析复杂制件的受力形式，受力形式包括受力类型、受力大小及受力方向；步骤三、分析复杂制件每一个制件区域的工艺过程；步骤四、分析工艺过程对其所对应的制件区域的性能影响，包括导致换向界面两侧沉积方向不同、成形界面处熔池分布不同及疲劳性能存在差异；步骤五、根据步骤二中各个制件区域的受力形式及步骤四中各个制件区域的性能影响对复杂制件进行性能评价试验，并进行性能评价。本发明能够全面客观的评价电子书熔丝沉积成形复杂制件的性能及质量，保证了复杂制件的质量可靠性。

Description

一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法
技术领域
本申请属于航空制造技术，涉及到一种电子束熔丝沉积成形钛合金框/梁整体件的性能评价方法。
背景技术
电子束熔丝成形技术属于增材制造(3D打印)技术的一种，具有无需模具、成形效率高的特点，可以拓宽结构设计域，易于实现产品的设计创新，尤其适合复杂整体结构的快速研制。基于上述特点，电子束熔丝沉积成形钛合金框/梁整体件将发动机安装框与尾梁侧壁进行一体化设计，同时在框上布置连接接头和耳片，其结构高度集成，完整性显著提高。钛合金框/梁整体件形状复杂，涉及到的电子束熔丝沉积成形工艺多样，囊括了换向沉积、连接区+热等静压处理、连接区+非热等静压处理等多种工艺组合，如何检验及评价钛合金框/梁整体件的性能及质量已成为构件能否实现应用的关键。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，能够解决现有技术中存在的至少一项问题。
本申请的技术方案是：
本发明的是一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，包括如下步骤：
步骤一、确定复杂制件各部位的取样方向；
步骤二、分析所述复杂制件的受力形式，所述受力形式包括受力类型、受力大小及受力方向；
步骤三、分析所述复杂制件每一个制件区域的工艺过程；
步骤四、分析所述工艺过程对其所对应的制件区域的性能影响，包括导致换向界面两侧沉积方向不同、成形界面处熔池分布不同及疲劳性能存在差异；
步骤五、根据步骤二中各个制件区域的受力形式及步骤四中各个制件区域的性能影响对所述复杂制件进行性能评价试验，并进行性能评价。
优选的是，所述复杂制件是由所述复杂制件各部位组合连接成一个整体件。
优选的是，所述复杂制件各部位采用的是电子束熔丝沉积成形技术制成。
优选的是，所述复杂制件具体为一种框/梁制件。
优选的是，所述框或梁制件采用的是钛合金材质。
优选的是，所述步骤一中的所述取样方向是根据所述电子束熔丝沉积的增高方向为高向ST、所述电子束熔丝沉积平面内的最长方向为纵向L、另一个方向为横向T。
优选的是，所述受力形式包括受力类型、受力大小及受力方向。
优选的是，所述复杂制件的工艺过程包括所述换向沉积、成形连接热等静压处理或成形连接非热等静压处理。
优选的是，所述步骤五中的所述性能评价试验包括高温拉伸试验、冲击试验、疲劳性能试验、显微组织试验、低倍组织试验以及断裂韧度试验。
优选的是，在进行所述性能评价试验前，对所述各制件区域进行编号制作性能评价试验的取样图。
本申请至少存在以下有益技术效果：
本发明的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，能够全面客观的评价电子书熔丝沉积成形复杂制件的性能及质量，保证了复杂制件的质量可靠性。
附图说明
图1是本申请中钛合金框/梁整体件各制件区域的沉积方向；
图2是本申请中钛合金框/梁整体件各制件区域的工艺过程。
其中：
1-承力耳片，2-成形连接热等静压处理，3-换向沉积，4-成形连接非热等静压处理，5-换向沉积。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
本发明的是一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，包括如下步骤：
首先，在本实施例中，复杂制件是由复杂制件的各部分组合而成，各部件采用电子束熔丝沉积成形一体成型工艺制成，在本实施例中采用的是钛合金材质的框/梁整体件。
步骤一、确定复杂制件各部位的取样方向,如图1所示，在本实施例中，根据电子束熔丝沉积的增高方向为高向ST、电子束熔丝沉积平面内的最长方向为纵向L、另一个方向为横向T,确定了钛合金框/梁整体件各制件区域的沉积方向；
步骤二、分析钛合金框/梁整体件的受力形式，受力形式包括受力类型、受力大小、受力方向；
步骤三、分析钛合金框/梁整体件每一个制件区域的工艺过称,如图2所示，钛合金框/梁整体件中个制件区域的工艺过程包括，成形连接热等静压处理2，换向沉积3，成形连接非热等静压处理4，换向沉积5；
步骤四、分析工艺过程对其所对应的制件区域的性能影响，包括换向沉积3导致换向界面两侧沉积方向不同，几面处组织、性能与基体均有差异；成形连接使成形界面处熔池分布不同，容易产生缺陷，组织、性能也可能与基体不同；热等静压处理可以减少之间内部缺陷，组织均匀化，使疲劳性能存在差异；
步骤五、根据步骤二中各个制件区域的受力形式及步骤四中各个制件区域的性能影响对钛合金框/梁整体件进行性能评价试验，包括高温拉伸试验、冲击试验、疲劳性能试验、显微组织试验、低倍组织试验以及断裂韧度试验，在进行性能评价试验前，可以对各制件区域进行编号制作性能评价试验的取样图，条理清晰的进行性能评价试验，根据作出的性能评价试验对钛合金框/梁整体件进行性能评价。
本发明的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，能够全面客观的评价电子书熔丝沉积成形复杂制件的性能及质量，保证了复杂制件的质量可靠性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、确定复杂制件各部位的取样方向；
步骤二、分析所述复杂制件的受力形式；
步骤三、分析所述复杂制件每一个制件区域的工艺过程；
步骤四、分析所述工艺过程对其所对应的制件区域的性能影响，包括导致换向界面两侧沉积方向不同、成形界面处熔池分布不同及疲劳性能存在差异；
步骤五、根据步骤二中各个制件区域的受力形式及步骤四中各个制件区域的性能影响对所述复杂制件进行性能评价试验，并进行性能评价。
2.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述复杂制件是由所述复杂制件各部位组合连接成一个整体件。
3.根据权利要求2所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述复杂制件各部位采用的是电子束熔丝沉积成形技术制成。
4.根据权利要求3所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述复杂制件为框/梁制件。
5.根据权利要求4所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述框或梁制件采用的是钛合金材质。
6.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述步骤一中的所述取样方向是根据所述电子束熔丝沉积的增高方向为高向ST、所述电子束熔丝沉积平面内的最长方向为纵向L、另一个方向为横向T。
7.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述受力形式包括受力类型、受力大小及受力方向。
8.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述复杂制件的工艺过程包括所述换向沉积、成形连接热等静压处理或成形连接非热等静压处理。
9.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，所述步骤五中的所述性能评价试验包括高温拉伸试验、冲击试验、疲劳性能试验、显微组织试验、低倍组织试验以及断裂韧度试验。
10.根据权利要求1所述的电子束熔丝沉积成形复杂制件的性能评价方法，其特征在于，在进行所述性能评价试验前，对所述各制件区域进行编号制作性能评价试验的取样图。
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