CN114850789A - 一种合金壁板及其制备方法 - Google Patents

一种合金壁板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114850789A
CN114850789A CN202210453501.XA CN202210453501A CN114850789A CN 114850789 A CN114850789 A CN 114850789A CN 202210453501 A CN202210453501 A CN 202210453501A CN 114850789 A CN114850789 A CN 114850789A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
skin
alloy
stringer
bulkhead
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
CN202210453501.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114850789B (zh
Inventor
赵冰
李志强
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.)
AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
Original Assignee
AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
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 AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute filed Critical AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
Priority to CN202210453501.XA priority Critical patent/CN114850789B/zh
Publication of CN114850789A publication Critical patent/CN114850789A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114850789B publication Critical patent/CN114850789B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B23K1/206—Cleaning
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明涉及金属材料制造技术领域，特别是涉及一种合金壁板及其制备方法。本发明通过将各组件装配并设计合适的焊接位置，实现蒙皮与骨架之间形成封闭的空间，经过抽真空、烘焙、真空封装，再经气体扩散炉中加压，从而实现蒙皮和筋条之间的扩散连接。该方法制得的合金壁板具备与原材料相同的力学性能，尤其是具备优异的疲劳性能和塑韧性；且该合金壁板制备方法具备材料利用率高、制造效率高、成本低的特点，能满足不同复杂型面、不同材料合金壁板的制备。

Description

一种合金壁板及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料制造技术领域，特别是涉及一种合金壁板及其制备方法。
背景技术
钛合金机身整体壁板作为飞机重要组成构件，其存在大量T型、C型、Z型筋条结构，飞行过程中承受多种交变载荷作用，因此要求筋条结构具有较高的强度，良好的钢度以及优异的耐疲劳性。
钛合金壁板的制备方法主要包括数控加工法、激光法、电子束焊等。其中，数控加工法的数控加工量大，材料利用率低，制造成本高，制造周期长；目前机身整体壁板的蒙皮与加强筋壁主要通过激光点焊和铆接来实现连接，但其需要加强筋翻边和铆钉实现，从而使机身质量增加；采用激光双光束焊接虽可解决加强筋和蒙皮之间的焊接变形及加强筋翻边导致机身质量增加的问题，但该焊接方法制备的钛合金壁板存在焊缝较窄、蒙皮和筋条的连接面积较小、焊缝的组织和性能与基体材料存在差别等问题，在使用过程中，特别是在疲劳载荷作用下，容易产生裂纹从而导致机身整体壁板失效。
有鉴于此，本发明提供一种合金壁板及其制备方法，可实现力学性能好、耐疲劳性的合金壁板的制备。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供了一种合金壁板及其制备方法，以解决飞机机身重、蒙皮与加强筋连接的力学性能差、材料利用率低、制造效率低的技术问题。
(2)技术方案
为了解决上述问题，本发明一方面提供了一种合金壁板的制备方法，其包括以下步骤：
S1、隔框、长桁、蒙皮的设计制作及表面酸洗处理；
S2、将隔框、长桁、蒙皮进行组装和封边处理，以形成预制坯；
S3、将所述预制坯依次进行烘焙、真空封装；
S4、将真空封装后的预制坯置于气体扩散炉中进行扩散连接；
S5、取出预制坯，采用数控加工去除各组件连接处的工艺凸台，以获得合金壁板。
进一步地，所述封边处理为封边焊。
进一步地，所述蒙皮包括外蒙皮和内蒙皮，所述封边焊为将隔框、长桁、内蒙皮、外蒙皮之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
进一步地，所述扩散连接的温度为880℃～960℃，施加气体压力为1MPa～6MPa，保温保压时间为1h～3h。
进一步地，在步骤S1之前，还包括步骤S0，
S0、将钢包套、钢填块、钢上面板、钢下面板加工成型；
所述钢包套为具有与所述蒙皮相适配弧度的立体结构，并设有上下贯通的与隔框位置相适配的预留孔，底面开设有与长桁形状相适配的长槽；
步骤S2中，将隔框、长桁、蒙皮组装后，再将钢填块与隔框组合在一起，然后将长桁、蒙皮、长桁、隔框及钢填块形成的组件装入钢包套中，再在钢包套的上表面、底面分别装上钢上面板、钢下面板；
所述封边处理为将钢包套、钢上面板、钢下面板之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
步骤S5中，对预制坯的数控加工，在去除工艺凸台之前还包括去除钢上面板、钢下面板，露出内部的合金，再对预制坯进行酸洗，以脱除钢包套和钢填块。
进一步地，步骤S2中，封边处理前，还包括在钢包套、钢填块与隔框、长桁、蒙皮接触的位置涂覆止焊剂。
进一步地，所述扩散连接的温度为880℃～1000℃，施加气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1h～3h。
进一步地，在步骤S4和S5之间，还包括步骤S6，
S6、将扩散连接后的预制坯进行锻造成形连接或/和轧制连接成形。
进一步地，所述隔框、长桁、蒙皮为所述隔框、长桁和蒙皮为零维基材、一维基材、二维基材、三维基材中的一种或多种组合制得。其中，零维基材为合金粉末，一维基材为丝材，二维基材为板材、箔材或单带，其中单带可以是合金单带或Cf/Cu单带，三维基材为块材。
本发明另一方面还提供了由上述方案制备的合金壁板。
(3)有益效果
综上，本发明上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明提供的合金壁板制备方法中，通过将各组件装配并设计合适的焊接位置，实现蒙皮与骨架之间形成封闭的空间，经过抽真空、烘焙、真空封装，再经气压扩散炉中加压，可快速实现蒙皮和筋条之间的扩散连接。
(2)该合金壁板制备方法一方面因蒙皮和壁板之间是面接触，接触面积大，另一方面在连接界面上微观组织未溶化实现了冶金熔合，且在扩散连接区域不存在组织和性能过渡连接界面，使制得的合金壁板具备与原材料相同的力学性能，尤其是具备优异的疲劳性能和塑韧性。
(3)因蒙皮与加强筋之间通过扩散连接，无需额外增加加强筋翻边和铆钉实现连接，符合飞机机身轻量化设计的要求。
(4)该合金壁板制备方法具备材料利用率高、制造效率高、成本低的特点，且能满足不同复杂型面、不同材料合金壁板的制备。
附图说明
图1为具体实施例中形成的预制坯的结构示意图；
图2为具体实施例中C形隔框的结构示意图；
图3为具体实施例中外蒙皮的结构示意图；
图4为具体实施例中由合金板制成的内蒙皮镂空结构示意图；
图5为具体实施例中由金属单带编织制得的内蒙皮结构示意图；
图6为具体实施例中钢包套的结构俯视图；
图7为具体实施例中钢包套的结构仰视图；
图8为具体实施例中隔框、长桁、蒙皮和钢填块组合形成的预制坯结构示意图；
图9为具体实施例中钢下面板结构示意图。
图10为具体实施例中最终形成的预制坯结构示意图。
附图标记：
1—隔框；2—长桁；3—蒙皮；4—卡槽；5—外蒙皮；6—内蒙皮；7—镂空区；8—钢包套；9—钢填块；10—钢上面板；11—钢下面板；12—预留孔；13—长槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。
如图1-图10所示，本发明提供的合金壁板的制备方法包括以下步骤：
S1、隔框1、长桁2、蒙皮3的设计制作及表面酸洗处理；
S2、将隔框1、长桁2、蒙皮3进行组装和封边处理，以形成预制坯；
S3、将所述预制坯依次进行烘焙、真空封装；
S4、将真空封装后的预制坯置于气体扩散炉中进行扩散连接；
S5、取出预制坯，采用数控加工去除各组件连接处的工艺凸台，以获得合金壁板。
需要说明的是，当合金材料为易焊接材料时，将隔框1、长桁2、蒙皮3组合再通过设计合适的焊接位置，经抽真空、烘焙、真空封装后直接进行气压扩散连接。因组件之间自身形成了一个封闭的包套，故无需再额外加工钢包套，即可实现蒙皮3和筋条之间的扩散连接。
具体地，步骤S1中，所述隔框1底部开设有多个卡槽4，多条长桁2平行设置并垂直于隔框1，所述长桁2卡接于隔框1相适配的卡槽4上，蒙皮3为与隔框1相适配的曲面结构，隔框1和长桁2设置在蒙皮3的一侧。
优选地，所述隔框1为C形、Z型或异型截面隔。
优选地，隔框1、长桁2与蒙皮3可以是合金板；也可以是由碳纤维/铜单带三维编织，然后在三维编织的预制坯外面包覆钛箔制得；还可以是由碳纤维/铜单带二维编织形成的二维布逐层层叠，然后在二维布层叠形成的预制坯外面包覆钛箔制得。
优选地，所述合金为钛合金、铝合金、铝锂合金、镁合金、镁锂合金或钛铝合金中的一种或多种。
优选地，所述蒙皮包括外蒙皮5和内蒙皮6。
优选地，外蒙皮5为包覆钛箔包套的Cf/Cu/Ti预制坯。
优选地，包覆钛箔包套的Cf/Cu/Ti预制坯制作方法为：采用碳纤维单带、铜箔带为原材料，将碳纤维单带和铜箔叠层形成一个新单带，将所述新单带进行三维编织形成Cf/Cu预制坯，在所述Cf/Cu预制坯外表面包覆一层钛箔形成包套，将所述包套抽真空以获得Cf/Cu/Ti预制坯。
优选地，所述内蒙皮6与外蒙皮5形状一致，所述内蒙皮6为设有贯穿隔框1、长桁2预留位置的镂空区7。
优选地，步骤S2中，所述封边处理为封边焊。
优选地，所述封边处理为封边焊，所述封边焊为将隔框1、长桁2、内蒙皮6、外蒙皮5之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
优选地，封焊时采用冷焊焊接方法。
优选地，步骤S4中，所述扩散连接的温度为880℃～960℃，施加气体压力为1MPa～6MPa，保温保压时间为1h～3h。
需要说明的是，当合金材料是难焊接材料时，不能采用直接将隔框1、长桁2与蒙皮3封焊的方式，可采取钢包套扩散连接的方式，因低碳钢包套具有良好的焊接性和成形性，可实现由难焊接合金材料制成的蒙皮3与筋条之间的扩散连接。
优选地，在步骤S1之前，还包括步骤S0，
S0、将钢包套8、钢填块9、钢上面板10、钢下面板11加工成型；
所述钢包套为具有与所述蒙皮3相适配弧度的立体结构，并设有上下贯通的与隔框1位置相适配的预留孔12，底面开设有与长桁2形状相适配的长槽13；
优选地，步骤S2中，将隔框1、长桁2、蒙皮3组装后，再将钢填块9与隔框1组合在一起并在其接触位置的缝隙涂覆止焊剂，然后将隔框1、长桁2、蒙皮3、及钢填块9形成的预制坯装入钢包套8中，再在钢包套8与隔框1、长桁2、蒙皮3接触的位置涂覆止焊剂，最后在钢包套8的上表面、底面分别装上钢上面板10、钢下面板11形成预制坯。
优选地，所述封边处理为将钢包套8、钢上面板10、钢下面板11之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
优选地，对预制坯的数控加工，在去除工艺凸台之前还包括去除钢上面板11、钢下面板12，露出内部的合金，再对预制坯进行酸洗以脱除钢包套。
优选地，所述扩散连接的温度为880℃～1000℃，施加气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1h～3h。
优选地，在步骤S4和S5之间，还包括将扩散连接后的预制坯进行锻造成形连接或/和轧制连接成形。
优选地，锻造成形连接装置为锻造机，所述轧制连接装置为轧制机。
优选地，所述锻造变形连接的温度为880℃～1000℃，变形量>50％；轧制变形连接的温度为880℃～1000℃，多道次轧下量>50％；或是先进行锻造拔长成形出厚板坯，然后对厚板坯进行大变形轧制连接，实现钛合金预制坯中窄带之间的固态连接，锻造或轧制的温度为：880℃～1000℃，总变形量>50％。
实施例1
1.采用数控加工的方法加工钛合金C形隔框、长桁。
2.采用热成形或超塑成形的方法成形出外蒙皮钛合金板、内蒙皮钛合金板，其中内蒙皮为镂空结构。
3.将内蒙皮、外蒙皮、隔框、长桁表面酸洗处理，去除表面杂质。
4.将酸洗后的内蒙皮、外蒙皮、隔框、长桁组合。
5.将不同组件之间的接触位置的缝隙，采用冷焊焊接方式进行封焊形成预制坯，然后留出一个抽气孔，再依次进行烘焙、真空封装。
6.将真空封装后的预制坯置于气体扩散炉中进行扩散连接，升温至880℃～960℃，然后施加气体压力1MPa～3MPa，保温保压1h～3h。
7.从气体扩散炉中取出预制坯，将不同组件之间连接的工艺凸台进行数控加工，制备得到钛合金壁板。
实施例2
1.采用数控加工方法加工C形隔框、长桁。
2.采用热成形或超塑成形的方法成形出外蒙皮钛合金板。
3.采用碳纤维单带、铜箔带为原材料，其中碳纤维厚度为0.111mm～0.167mm，宽度为2.5mm～6mm，铜箔的厚度为6μm～66μm，宽度为2.5mm～6mm，将碳纤维单带和铜箔叠层，然后形成一个新的单带，再将该单带进行三维编织，或经二维编织形成二维布，二维布再层叠，形成Cf/Cu预制坯，编织后的Cf/Cu预制坯的C纤维百分含量达到60％～80％。
4.在Cf/Cu预制坯的外表面包覆一层钛箔的包套，其中钛箔的厚度为0.1mm～0.2mm，将包覆的包套进行抽真空、烘焙、真空封装。
5.将包覆钛箔包套的Cf/Cu/Ti预制坯作为外蒙皮，然后与内蒙皮、隔框、长桁组合在一起。
6.将不同组件之间的接触位置的缝隙，采用冷焊焊接的方法，封焊起来，然后留出一个抽气孔，经过烘焙、真空封装。
7.将真空封装后的预制坯置于气体扩散炉中，升温至940℃～960℃，然后施加气体压力2MPa～6MPa，保温保压1h～3h，在这个工艺过程中，铜熔化，在压力作用下浸渗进入纤维单带编织的纤维布中，且由于此时铜处于液态，而包覆Cf/Cu的钛箔包套变形抗力较小，会与C型隔框内侧、C型隔框外侧、长桁一、长桁二形成的外形贴合，从而形成一定的曲面形状。
8.从气体扩散炉中取出预制坯，将不同组件之间连接的工艺凸台进行数控加工，从而制得钛合金壁板。
实施例3
1.采用数控加工的方法加工出Ti2AlNb长桁、C型梁。
2.采用高压水切割或激光切割的方法加工出Ti2AlNb钛合金蒙皮。
3.采用铸造或数控加工的方法，加工出钢包套、钢填块。
4.采用高压水或激光切割的方法加工出钢上面板、钢下面板。
5.对Ti2AlNb钛合金蒙皮、Ti2AlNb钛合金长桁、Ti2AlNb钛合金C型梁组件进行表面酸洗，去除表面的污垢和氧化皮。
6.在钢包套、钢上面板、钢下面板与Ti2AlNb钛合金组件接触的位置涂覆止焊剂。
7.将Ti2AlNb钛合金蒙皮、Ti2AlNb钛合金长桁、Ti2AlNb钛合金C型梁、钢填块组合，再与钢包套、钢上面板、钢下面板组合得到预制坯，然后进行封边焊、烘焙、真空封装后放入气体扩散炉进行扩散连接，温度升至940℃～1000℃、气体压力为10MPa～20Mpa、保温保压时间为1h～3h。
8.对扩散连接后的预制坯进行数控加工，再对预制坯进行酸洗去除钢包套，取出扩散连接后的预制坯，然后经过数控加工、表面处理，以获得高筋条复杂外形Ti2AlNb钛合金壁板。
实施例4
1.采用TC4钛合金轧制单带为原材料，单带的横截面尺寸为：(3mm～10mm)×(0.3mm～2mm)，将单带编织成为二维布，按照高筋条壁板的结构形式，逐层层叠后形成预制坯，预制坯具有与钛合金长桁、C型梁、蒙皮组合后的预制坯近似的外形，能够包络高筋条壁板的外形。
2.采用铸造或者是数控加工的方法，加工出钢包套、钢填块。
3.采用高压水或者是激光切割的方法加工出钢上面板、钢下面板。
4.将单带编织二维布层叠制备TC4钛合金预制坯、钢包套、钢填块、钢上面板、钢下面板组合在一起，然后进行封边焊、烘焙、真空封装。
5.在气体扩散炉中进行扩散连接，扩散连接温度为880℃～1000℃，气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1h～3h。
6.对气体扩散连接后的预制坯进行数控加工，再对预制坯进行酸洗去除钢包套，取出扩散连接后的预制坯，然后经过数控加工、表面处理，得到高筋条复杂外形TC4钛合金壁板。
实施例5
1.采用铸造或者是数控加工的方法，加工出钢包套、钢填块。
2.采用高压水或者是激光切割的方法加工出钢上面板、钢下面板。
3.将用钢包套、钢填块、钢上面板、钢下面板组合在一起，然后向由钢组成的预制坯的内部间隙中填充钛合金粉末，然后进行封边焊、烘焙、真空封装。
4.在气体扩散炉中进行扩散连接，扩散连接温度为880℃～1000℃，气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1h～3h。
6.对气体扩散连接后的预制坯进行数控加工，再对预制坯进行酸洗去除钢包套，取出扩散连接后的预制坯，然后经过数控加工、表面处理，得到钛合金壁板。
实施例6
1.采用钛合金轧制单带为原材料，单带的横截面尺寸为：(3mm～10mm)×(0.3mm～2mm)，将单带编织成二维布，按照高筋条壁板的结构逐层层叠后形成预制坯，预制坯具有与钛合金长桁、C型梁、蒙皮近似的外形，且能包络高筋条壁板。
2.采用铸造或数控加工的方法加工出钢包套、钢填块。
3.采用高压水或激光切割的方法加工出钢上面板、下面板。
4.将用单带编织二维布制备的钛合金预制坯、钢包套、钢填块、钢上面板、钢下面板组合在一起，然后进行封边焊、烘焙、真空封装形成预制坯。
5.将预制坯在气体扩散炉中进行扩散连接，扩散连接工艺参数为：温度为880℃～1000℃，气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1小时～3小时，
6.将经过气压扩散后的预制坯，在锻造机或轧制机上进行锻造成形连接或轧制连接成形，其中锻造变形和连接的工艺为：温度为880℃～1000℃，变形量>50％，轧制变形和连接的工艺为：温度为880℃～1000℃，多道次轧下量>50％，或者是先进行锻造拔长成形出厚板坯，然后对厚板坯进行大变形轧制连接，实现钛合金预制坯中窄带之间的固态连接，锻造或轧制的温度为：880℃～1000℃，总变形量>50％。
7.对固态连接后的预制坯进行数控加工，去除钢包套取出预制坯，然后经过数控加工、表面处理，加工出高筋条复杂外形钛合金壁板结构。
综上所述，本发明提供的合金壁板制备方法中，当合金材料为易焊接材料时，通过将各组件装配并设计合适的焊接位置，实现蒙皮与骨架之间形成封闭的空间，经过抽真空、烘焙、真空封装后直接进行气压扩散连接，因组件之间自身形成了一个封闭的包套，故无需再额外加工钢包套，即可实现蒙皮和筋条之间的扩散连接。当合金材料是难焊接材料时，可采取钢包套扩散连接的方式，可实现由难焊接合金材料制备的蒙皮和筋条之间的扩散连接。
通过本发明合金壁板制备方法制得的合金壁板具备与原材料相同的力学性能，尤其是具备优异的疲劳性能和塑韧性。该合金壁板制备方法具备材料利用率高、制造效率高、成本低的特点，且能满足不同复杂型面、不同材料合金壁板的制备。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种合金壁板的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、隔框、长桁、蒙皮的设计制作及表面酸洗处理；
S2、将隔框、长桁、蒙皮进行组装和封边处理，以形成预制坯；
S3、将所述预制坯依次进行烘焙、真空封装；
S4、将真空封装后的预制坯置于气体扩散炉中进行扩散连接；
S5、取出预制坯，采用数控加工去除各组件连接处的工艺凸台，以获得合金壁板。
2.根据权利要求1所述的合金壁板制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述封边处理为封边焊。
3.根据其权利要求2所述的合金壁板制备方法，其特征在于：所述蒙皮包括外蒙皮和内蒙皮，所述封边焊为将隔框、长桁、内蒙皮、外蒙皮之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
4.根据权利要求3所述的合金壁板制备方法，其特征在于：所述扩散连接的温度为880℃～960℃，施加气体压力为1MPa～6MPa，保温保压时间为1h～3h。
5.根据权利要求1所述的合金壁板制备方法，其特征在于：在步骤S1之前，还包括步骤S0，
S0、将钢包套、钢填块、钢上面板、钢下面板加工成型；
所述钢包套为具有与所述蒙皮相适配弧度的立体结构，并设有上下贯通的与隔框位置相适配的预留孔，底面开设有与长桁形状相适配的长槽；
步骤S2中，将隔框、长桁、蒙皮组装后，再将钢填块与隔框组合在一起，然后将长桁、蒙皮、长桁、隔框及钢填块形成的组件装入钢包套中，再在钢包套的上表面、底面分别装上钢上面板、钢下面板；
所述封边处理为将钢包套、钢上面板、钢下面板之间接触位置的缝隙封焊起来，封焊时留出一个出气孔。
步骤S5中，对预制坯的数控加工，在去除工艺凸台之前还包括去除钢上面板、钢下面板，露出内部的合金，再对预制坯进行酸洗，以脱除钢包套和钢填块。
6.根据权利要求5所述的合金壁板制备方法，其特征在于：步骤S2中，封边处理前，还包括在钢包套、钢填块与隔框、长桁、蒙皮接触的位置涂覆止焊剂。
7.根据权利要求5所述的合金壁板制备方法，其特征在于：所述扩散连接的温度为880℃～1000℃，施加气体压力为50MPa～100MPa，保温保压时间为1h～3h。
8.根据权利要求5所述的合金壁板制备方法，其特征在于：在步骤S4和S5之间，还包括步骤S6，
S6、将扩散连接后的预制坯进行锻造成形连接或/和轧制连接成形。
9.根据权利要求1所述的合金壁板制备方法，其特征在于：所述隔框、长桁和蒙皮为零维基材、一维基材、二维基材、三维基材中的一种或多种组合制得。
10.一种合金壁板，其特征在于：其采用根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
CN202210453501.XA 2022-04-27 2022-04-27 一种合金壁板及其制备方法 Active CN114850789B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210453501.XA CN114850789B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种合金壁板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210453501.XA CN114850789B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种合金壁板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114850789A true CN114850789A (zh) 2022-08-05
CN114850789B CN114850789B (zh) 2023-07-28

Family

ID=82633103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210453501.XA Active CN114850789B (zh) 2022-04-27 2022-04-27 一种合金壁板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114850789B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786223A (zh) * 2010-02-12 2010-07-28 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种钛合金空心构件的制造方法
CN109955041A (zh) * 2019-03-28 2019-07-02 中国航空制造技术研究院 钛合金空心结构的无模制备方法
CN111069860A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种高温合金四层点阵轻量化结构制备方法
CN113305509A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 中国航空制造技术研究院 一种钛合金空心夹层结构的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786223A (zh) * 2010-02-12 2010-07-28 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种钛合金空心构件的制造方法
CN109955041A (zh) * 2019-03-28 2019-07-02 中国航空制造技术研究院 钛合金空心结构的无模制备方法
CN111069860A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种高温合金四层点阵轻量化结构制备方法
CN113305509A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 中国航空制造技术研究院 一种钛合金空心夹层结构的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114850789B (zh) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6085965A (en) Pressure bonding and densification process for manufacturing low density core metal parts
US5451472A (en) Multiple density sandwich structures and method of fabrication
US20180216626A1 (en) Aluminum brazing of hollow titanium fan blades
CN108080804B (zh) 一种Ti-Al3Ti层状复合材料空心夹层结构的制备方法
US10799976B2 (en) Method of fabricating roll-bonded expanded load-bearing aluminum laminate structural elements for vehicle
CN110587103B (zh) 一种基于应力离散分布的超高强钢多空腔结构的焊接方法
US3427706A (en) Sandwich structures and method
US9527571B2 (en) Superplastically formed ultrasonically welded metallic structure
CN108161346A (zh) 一种Ti2AlNb/TA15双金属钛合金复合空心结构的制备方法
WO2007070731A1 (en) A multi-alloy monolithic extruded structural member and method of producing thereof
CN104259772A (zh) 一种制造钛-钢复合板的方法
CN109396676B (zh) 控制三层空心夹层结构表面沟槽缺陷的方法
EP0535935A1 (en) Improvement relating to diffusion bonded/superplastically formed cellular structures
CN109530901B (zh) 钛合金空心筋条结构的spf/db制备方法
CN109093270A (zh) 一种大型钣焊舱体口盖成形制造装置及方法
CN114850789A (zh) 一种合金壁板及其制备方法
CN112659674B (zh) 一种带通道的点阵拓扑结构及其制备方法及舱段壁板
US8496440B2 (en) Method of manufacturing an aerofoil
CN112975286A (zh) 一种镁合金和铝合金多层结构的搅拌摩擦焊/超塑成形方法
JP5215986B2 (ja) 異材接合継手および異材接合方法
US6379480B1 (en) Method for obtaining thin, light and rigid metal parts
CN114850788B (zh) 一种合金壁板及其制备方法
CN109531077B (zh) 消除钛合金三层结构表面沟槽的制备方法
JP7477810B2 (ja) プレス成形品の製造方法
CN111098938B (zh) 用于车身结构的部件及其制造方法

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