CN1931463A - 制造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，每条长丝由镀有金属壳的陶瓷纤维构成，该方法包含在块件上缠绕镀层长丝薄片的步骤，在该步骤中，缠绕开始时，盘绕一用于接合嵌入物的内部部件的金属辅片，在缠绕结束时，盘绕一用于接合嵌入物的外部部件的金属辅片。该方法用于制造航空涡轮机元件。

Description

制造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法

技术领域

本发明涉及制造加入嵌入物的元件，该嵌入物由复合物制成，该复合物类型为在金属基中包含陶瓷纤维的复合物。

特别是在航空领域，一个不变的目标就是优化元件的强度，使之达到质量最小尺寸最小。因此，一些元件从现在开始可能会包含一种由金属基复合物制成的嵌入物，该元件也可能是单片的。这种复合物由一种金属合金基组成，例如钛(Ti)合金，纤维在该金属合金基的中心延伸，例如碳化硅(SiC)陶瓷纤维。这种纤维具有比钛大得多的拉伸强度(典型地4000Mpa比1000Mpa)。因此，由纤维来承受负载，金属合金基提供与元件的其他部分粘合在一起的功能，同时提供保护和隔离纤维的功能，纤维绝不可彼此接触。此外，陶瓷纤维能防腐蚀，但必须用金属强化。

复合物可以用于形成盘体、轴轴体、锤体、壳体和隔离体，如用于叶片等单片元件的加强物。

背景技术

要生产这种复合嵌入物，要先生产被称为“镀层长丝”的长丝，该镀层长丝由金属镀层陶瓷纤维构成。金属赋予长丝处理长丝所必要的弹性和柔韧性。最好地，一种非常细的碳或钨长丝位于纤维的中心，沿其轴向，该碳丝覆盖有碳化硅，同时一薄层碳设置在纤维和金属的结合处，目的是在不同的热松弛中提供阻碍扩散或缓冲扩散的功能，热松弛在液体金属沉积在纤维上变冷时出现。

该复合长丝，或者镀层长丝，可用各种方法制造，例如，通过在电场中金属的气体沉积、使用金属粉末电泳、或者在液体金属池中热镀陶瓷纤维来制造。陶瓷纤维浸入液体金属的镀层方法在以本申请人之名申请的专利EP 0 931 846中有叙述。这种方法比提到的其他方法要快很多。因此，可获得复合长丝或者镀层长丝，该复合长丝或者镀层长丝可用于生成复合嵌入物，该复合嵌入物将被包括在元件中。

在已知的生产带有由金属合金基复合物制成的嵌入物的元件的方法方法中，镀层长丝由称之为预成型件的工件来形成。通过在两个固定法兰间缠绕镀层长丝来获得预成型件，固定法兰绕中心心轴延伸。线圈是螺旋形，获得的预成型件为盘形，其厚度为镀层长丝的厚度。为了确保预成型件的结合，固定法兰包括孔，提供粘合功能的材料，如丙烯酸(类)树脂，从该孔中喷出。

图1所示为制造具有复合嵌入物的元件的操作实施例的示意图。多个预成型件1，均为盘状，堆在通体圆柱形的容器2中。容器具有环形空腔3，环形空腔3的横截面为预成型件1的形状且与容器的轴4垂直。预成型件1堆叠直到整个空腔3的高度被填满。典型地，这样堆叠80个预成型件。

随后进行的是通过脱气来进行的粘合剂去除操作，这样从预成型件1中减少如丙烯酸(类)树脂的粘合剂。这是因为在热压制和冷压制阶段中，不能有污染物存留，更不能与钛接触。

环形盖子5具有与环形空腔互补的凸台6，环形盖子5置于容器2的顶部，凸台6与上预成型件1接触。盖子5焊接在容器2上，例如通过电子束焊接，空腔最好保持真空。随后，该装置进行热等静压。在该操作方法方法中，由并列的镀层长丝构成的嵌入物被压缩，通过扩散，镀层长丝的金属外壳层被焊接在一起并焊接到容器2的空腔3的壁上，以生成致密的组件——该组件由金属合金(如钛合金)构成，在金属合金中陶瓷纤维(如SiC纤维)环形地延伸。

通过压缩堆叠的预成型件1，获得包含由复合物制成的嵌入物的圆柱形元件。当组件冷却后，该元件可选择性地进行应力松弛处理，陶瓷纤维和金属成为一体，使它补偿陶瓷纤维和金属间的不同膨胀。

随后，对元件进行大致加工。例如，如果目标是制造单片压缩盘——术语“单片”意为由一个带有盘的元件制成的叶片——该容器与其复合嵌入物一起，加工构成一单片叶盘或整体叶盘，一部分边缘支撑着包含复合嵌入物的叶片。由于组件的陶瓷复合物陶瓷纤维带来了高硬度和高强度值，该边缘的尺寸要比传统金属叶盘的尺寸小很多，陶瓷纤维包含在边缘物质中。特别是这样的边缘可以是简单的环形形状。

这种制造带有复合嵌入物的元件的方法具有一些缺点，由于其步骤所需要的时间长度、复杂度和准确度，该方法难以以工业规模实施。

首先，由于陶瓷纤维很脆，在镀层长丝上端的操作首先必须避免镀层长丝间的接触，此时镀层长丝的焊接没有考虑进来。

此外，粘合物去除和脱气操作耗时很长，而且不能确定全部粘合物得到去除。为了确保粘合物完全消失(对于保证后面的钛合金特性的正确尤其必要)，需要进行多步粘合物去除和脱气操作。这增加了方法的整个耗时并且增加了整个成本。

此外，如果长丝在两个法兰间弯曲时被弄断，必须构建一个新预成型件，直到现在，还没有什么方法能够解决该问题、恢复线圈。

此外，在容器中放置镀层长丝预成型件目前还是手工操作。因此，该操作的成本会受到影响，该操作的精度更是会受到影响。现在，在容器中放置镀层长丝是生产步骤中的关键因素，它决定着复合物的性能，对陶瓷纤维依照元件的主应力的方向有着很大的影响。同时，在制造元件的各种步骤方法中，通过保持陶瓷纤维的完整，它还决定着复合物的质量。最后，还是因为放置镀层长丝的操作相对耗时且由手工完成，它决定着元件的最终成本。因此，对在容器中放置长丝的改进是有益的。

发明专利内容

因此，本发明的目的是提供一种可以工业化的生产镀层长丝的盘绕嵌入物的方法。

依照本发明，用于制造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，每条长丝由镀有金属壳的陶瓷纤维构成，其特征为：它包括一缠绕一镀层长丝薄片的步骤，镀层长丝在一片上彼此粘合在一起，在该步骤中，在缠绕开始时，盘绕一用于接合嵌入物内部部件的金属辅片，在缠绕结束时，盘绕一用于接合嵌入物外部部件的金属辅片。

附图说明

结合附图，阅读本发明方法实施例的描述，将使本发明的其他特征呈现出来，使本发明更清楚地被理解，其中：

图1是制造带有现有技术复合嵌入物的元件操作的立体示意图；

图2是用于生成镀层长丝薄片的设备的示意图，依照本发明执行制造镀层长丝的方法；

图3是依照图2设备的第一工作模式生成的薄片的俯视示意图；

图4是依照图2设备的第二工作模式生成的薄片的俯视示意图；

图5是一横截面示意图，在与镀层长丝移动方向垂直的平面上用图2设备的激光焊接模式，把两条长丝焊接在一起；

图6是在缠绕开始时构成元件内部部件的元件的局部剖面示意图，用于通过缠绕一捆或一片镀层长丝来实施完成制造带有复合嵌入物的元件的第一种方法；

图7是在缠绕方法结束始时图6中的元件的局部剖面示意图；

图8是图7中的元件的局部剖面示意图，在它上面加了一个外环和一个盖子；

图9是带有环形空腔的容器的局部剖面示意图，用于实施完成一个本发明描述的方法的第二种方法，该方法通过缠绕一捆或一片镀层长丝来制造带有复合嵌入物的元件；

图10是用于实施执行本发明描述的方法的第二种方法的心轴的局部剖面示意图，该方法通过缠绕一捆或一片镀层长丝来制造带有复合嵌入物的元件；

图11所示为向图9中的容器固定盖子的步骤；

图12是在依照本发明制造嵌入物的方法中，在缠绕开始时用辅片接合镀层长丝薄片步骤的局部剖面示意图；

图13是在依照本发明制造嵌入物的方法中，在缠绕结束时用辅片接合镀层长丝薄片步骤的局部剖面示意图；

图14是图12的缠绕开始时切割辅片步骤的局部剖面示意图；

图15是图12、图13接合镀层长丝薄片结束步骤的局部剖面示意图；

图16是用盘绕复合嵌入物生产元件方法的局部剖面示意图，盘绕复合嵌入物依照包括图12和图13所示的接合薄片的方法生成。

具体实施方式

本发明涉及包含金属基复合物制成的嵌入物的元件的形成，陶瓷纤维在金属基复合物中延伸。该复合物通过先前制造的长丝来获得，长丝由金属镀层陶瓷纤维组成。在本发明的一个实施例中，它是镀有钛合金的碳化硅(SiC)陶瓷纤维。最好地，一种非常细的碳或钨长丝沿其轴向位于纤维的中心。该碳丝覆盖有碳化硅，同时一薄层碳设置在纤维和金属的结合处，目的是在不同的热松弛中提供阻碍扩散或缓冲扩散的功能，热松弛在液体金属沉积在纤维上变冷时出现。该复合长丝，或者镀层长丝，可用各种方法制造，例如，通过在电场中金属的气体沉积、使用金属粉末电泳、或者在液体金属池中热镀陶瓷纤维来制造。它最好是这样一种镀层方法，在该方法中，陶瓷纤维浸入液体金属中，该如在以本申请人之名申请的专利EP 0 931846中叙述的那样。这样，得到复合长，后面称作者镀层长丝，该复合长丝可用于生成包括在元件中的复合嵌入物。

首先描述镀层长丝粘合薄片的制造方法。

首先，根据一种已知技术形成多条镀层长丝，最好是通过这样的镀层方法，该方法中陶瓷纤维浸在液体金属池中。这些长丝分别绕在一绕轴上。每条长丝的直径为，例如，0.2到0.3mm。

参照图2，每个绕轴7上面沿其圆周绕有长丝8，多个绕轴7设置在绕轴7的模块9上。该模块9使得绕轴7可以这样放置，它们可以朝着缠绕模块(在下面提及)来被展开，不会造成长丝8彼此交叉。在这种情况，绕轴模块9具有等腰三角形的结构，支撑着绕轴7，绕轴7中一半沿着三角形的一边，一半沿着三角形的另外一边，三角形的顶点方向朝着位于三角形对称轴上的一点导向长丝8从绕轴7展开的一侧，该三角形构成绕轴模块9的结构。

在另外一个实施例中，每个绕轴7支撑着一束(或捆)镀层长丝。因此，要生成一片由一百条镀层长丝构成的薄片，需要使用十个绕轴7，每个绕轴沿其外圆周绕有一束十条镀层长丝。

镀层长丝8朝着缠绕模块10展开。该缠绕模块10此处以示意方式和非细节的方式图示，因为它的结构对于本领域的技术人员是可以理解的。它相当于纺织领域用的缠绕模块。缠绕模块10包括导向装置，导向装置使长丝8作为同一层彼此平行撑直，不会相互彼此重叠接触。目的是构成一种扁平薄片，该扁平薄片由彼此接触的平行长丝构成。

这样缠绕的长丝8被拽到激光焊接模块11。该模块包括一支撑平台12，长丝8在支撑平台12上移动，在该支撑平台上方安装有一台激光焊接装置13。长丝8因此被拽着穿过激光焊接装置13。这个装置最好放在一惰性环境中，例如氩气环境(氩气通过喷嘴注入)。例如，激光焊接装置13可由掺杂钕镜铝石榴石(钇铝石榴石)激光器组成，相对于其功率和激光束冲击点，该激光器具有高精度的优点，同时具有光束很细的优点。该激光器具有的功率此处最好在2W到5W间。

在激光焊接模块11的下游，长丝8由用于拉拽长丝8的模块17自绕轴模块9在支撑台12上移动牵引。在这种情形，该牵引模块17由转动绕轴17′组成，长丝8绕转动绕轴17′缠绕。转动绕轴17′如箭头18所示的方式转动。因此，长丝8从绕轴模块9的绕轴7，沿缠绕模块10和激光焊接模块11，由牵引模块17来牵引，整个装置构成用于生成粘合的镀层长丝8薄片的设备55。粘合薄片在牵引模块的绕轴17′上缠绕。

图5所示为横截面示意图，横截面所在平面与长丝8移动的方向垂直，该横截面在用于把两长丝8焊接在一起的激光焊接模块11上。该焊接使用激光焊接装置13点焊完成。每条长丝通过多个焊点与其相邻的长丝连接。每条长丝8，如前所示，由一镀有金属壳15(例如钛合金)的陶瓷纤维14组成。激光束，如箭头16所示，导向至两连续长丝8间的接触点方向，与包含所有沿支撑台12牵引的长丝8轴的平面垂直。这导致它们的金属壳的局部熔化。虽然激光使用的是低功率，但是非常集中，所以保证了陶瓷纤维14不会受到此局部熔化的影响。最小体积的金属壳15被熔化。它足以确保长丝8在这个点联结在一起。焊接参数这样优化，金属熔化产生的焊接熔池不会流出。

激光束沿重叠两长丝8的点区域垂直导向长丝8的平面是非常重要的，这样它才不会损坏陶瓷纤维14，在生成带有复合嵌入物的元件的应用中，陶瓷纤维14的完整性是在其上进行操作的必要条件。

焊点不需要非常结实。它们的作用仅仅是确保构成粘合薄片的长丝8整体合并在一起，或者相互保持。这种合并仅须使强度足以允许薄片被处理(可能是缠绕和展开)即可，达到如生成带有复合嵌入物的元件的目的。因此焊接仅需使长丝8保持在一起即可。

图3和图4示意性地图示了激光焊接模块11的两种操作模式，此时薄片由12条镀层长丝8组成。

在图3所示的操作模式中，当镀层长丝8位于激光焊接装置13下时，牵引模块停下来，使得长丝8保持静止。焊接装置13随后在两相邻长丝间，沿与长丝在焊接装置下行进方向垂直的分段，产生一系列的焊点19。为了达到此目的，焊接装置13在两长丝8间焊下第一个焊点19，如参照图5解释的那样。随后它停止并移动，垂直于长丝8的运动方向，这样与下一个两长丝8间的接触点成一线，焊接第二个焊点19，如此进行，直到所有长丝8沿此偏移分段焊接在一起。因此，焊接装置13垂直于长丝8的运动方向，在焊接装置13下方焊下一部分焊点19。牵引模块随后激活，使长丝8穿过焊接装置13移动“L”长度，随后操作在与第一个分段平行的另一分段上重复。

在图4所示的操作模式中，长丝8在如箭头20所示的运动方向被连续牵引，该运动由牵引模块17施加。焊接装置13如前面一样进行操作，即焊接操作，随后沿垂直于长丝8移动的方向20朝着下一个点进行位移，等等，从第一个点到最后一个点，然后以反向方式进行。如果长丝8的移动速度足够慢，在两移动的长丝8间焊接焊点19就是可能的。因此，在长丝8间产生一系列的焊点19，它们在长丝构成的薄片上形成之字形状。

还可以在焊接每个焊点19时停下牵引装置17来获得焊点19的之字形分布，牵引装置17牵引长丝8在两焊点19间走过一小段距离“|”，同时焊接装置移动。

也可以仅操作长丝8的运动，长丝8的运动在形成焊点19时慢下来。

这样的焊点分布优点在于其在长丝8构成的薄片的表面上非常均匀。

不管是哪种情况，在离开激光焊接模块11时，长丝8形成粘合的薄片，在此粘合薄片中，长丝8在固定焊接点19联结在一起。该薄片在其牵引模块的绕轴17′上缠绕。

此处没有对生成镀层长丝8粘合薄片的生产方法的组织阶段进行描述。本领域的技术人员可对该阶段进行自由调整，例如，在处理的开始，通过缠绕把长丝8缠绕到绕轴17′，长丝8没有联结在一起，因此最终的缠绕薄片的最里面的部分并不是片状，或者使用另一台牵引装置在处理起始时牵引长丝，并在它们开始形成薄片时把他们连接到绕轴17′上。

在图3所示的分段结构内容中的焊点19段与段间的距离“L”，或者图4中所示的之字形结构的两个连续焊点19间的长度距离“|”要根据镀层长丝8薄片的期望硬度来设定。因此，对于硬的薄片，焊点19要靠得紧一些，而对于柔韧的薄片，焊点19要离得开一些。其他的焊点19的分布结构同样可以接受。焊点19的结构和距离要根据粘合薄片的应用来选择，尤其是它要盘卷、弯曲等，同时仍然需要考虑最小空间，以确保在应用的定义条件下整个组件的联结。焊点19的分布结构具体情况主要决定于镀层长丝8薄片的应用，而不是决定于方法本身。

由于激光焊接的速度和准确性，因此，可以在自动系统中以工业规模制造镀层长丝8薄片(镀层长丝8结合在一起)，达到执行上述方法的目的。因此，可以快速的获得大量的可作各种用途的镀层长丝8薄片(可以生产成几千米长的一片)。此外，薄片通过熔化长丝8的金属壳15粘合在一起，因此不要要加入材料，尤其是不需要加入粘性粘合剂，因此减去了通常制造带有复合嵌入物的元件的方法中的所有粘合剂的去除步骤。

现在介绍一种用于制造带有复合嵌入物的元件的方法，其包括一缠绕一捆或一片镀层长丝的步骤。

该方法包括一把镀层长丝捆或薄片缠绕成中间部件的步骤，该中间部件随后加入到容器的空腔中，例如，直接加到容器的内部部件上，内部部件随后与一外部部件结合在一起。这样，代替在整个空腔的高度堆叠与空腔宽度相同的预成型件，缠绕好了镀层长丝捆或薄片，其宽度与空腔高度相应，层数允许空腔的宽度被填满。

图6到图8为实施该方法的第一种方法。在该实施方法中，构成容器内部部件的块件39要提前加工。术语“容器”是关于轴40的回转体，具有设计用于接纳镀层长丝的环形空腔。该容器最好是用与镀层长丝所镀的金属相同的金属制成，此处为Ti合金。构成容器内部部件的块件39是关于轴40的整体回转体。它的内部部件41具有与容器高相等的高度“H”——术语高度是指轴向尺寸。块件39在相对于其内部部件41的外围包括斜面部分42，斜面部分42提供高度为“h”宽度为“d”的第一肩部43，第一肩部43的高度“h”和宽度“d”与容器的环形空腔的高度“h”和宽度“d”相一致。术语“宽度”是指径向尺寸。从第一肩部43延伸出的是第二肩部44，第二肩部44的径向尺寸使容器的宽度变完整，它的表面延伸到一个低于环形空腔表面高度的高度。

换而言之，构成容器内部部件的块件39与容器相一致，在块件39上，去掉一高度小于容器高度的外环，该外环可通过图8中的标注46看明白，这就释放出位于环形空腔外面的径向空间，该环形空腔构成于容器中。

因此可以在壁上设置一镀层长丝捆(或列)或薄片47，构成第一肩部43的高度“h”，该肩部43与除去外壁的环形空腔相对应。

为了在部件39上缠绕长丝捆或薄片47，最好是在第一圈时把这些长丝固定在肩部43的壁上。该固定最好通过在两电极肩通过一中频电流的接触焊接方法来获得，此处不作详述。

如果是有镀层长丝捆(或列)47，为了送出该捆，例如，可以利用与图2生产薄片的方法中类似的绕轴模块和缠绕模块，该弯曲的捆随后直接缠绕在块件39上。

如果是有预成型的镀层长丝粘合片47，它最好是依照上面描述的制造薄片的方法生成。绕在绕轴(例如是如图2所示用于生产薄片的设备的牵引模块17的绕轴17′)上的薄片被送出，目的是使薄片被绕在块件39上，构成容器的内部部件。

也可以用块件39代替图2中牵引模块17的绕轴17′，把薄片直接绕在块件39上，构成容器的内部部件。镀层长丝这样弯曲，形成薄片后缠绕在块件39上。但是，这种薄片构成操作是可选择的。

在这三种情况，构成容器内部部件的块件39此处绕其轴40转动以缠绕镀层长丝捆或薄片47。参照图7，一旦所要数量的长丝层被缠好(此时是许多层，使得相应于环形空腔的肩部43的宽度“d”被填满)，镀层长丝捆或镀层长丝片47(这时是绕圈)最好通过两个电极间的接触焊接方法再次巩固，然后切割。在这种情况，镀层长丝捆或镀层长丝片47焊接到底层。

参照图8，随后绕构成内部部件的块件39加上构成容器外部部件的外环46。该圈46可以选择焊接，最好是接触焊接，也可以是仅仅卡在其位置上。因此，容器再次被适当地构成，镀层长丝缠绕在其中的环形空腔此处不是宽度为“d”且堆叠积成高度为“h”的预成型件的形式，而是宽度为“h”的镀层长丝捆或镀层长丝片47的形式，镀层长丝捆或镀层长丝片47被缠绕，总径向厚度等于环形空腔的宽度“d”。

然后加上环形盖子48，该盖子具有环形凸台49，环形凸台49与构成容器内部部件的块件39的斜面42和外环46的斜面互补，与块件39的斜面42同心，对着所述斜面42。处于斜面42和50之间的是填有镀层长丝捆或镀层长丝片47的环形空腔，盖子48的环形凸台49支撑在该镀层长丝上。

一旦构成容器内部部件的块件39、外环46和盖子放置在位，结构再次和现有技术一样，成为包含有镀层长丝嵌入物的封闭的容器。该组件随后焊接，最好是置于真空中通过电子束焊接来焊接，然后用已知方式进行然等静压来压缩。这样制成复合嵌入物，具有金属基，金属基中延伸有陶瓷纤维。因此可以加工该组件来获得带有其复合嵌入物的最终元件。也可以加工该组件来把这样的复合嵌入物取出。

刚刚描述的本方法的一个优点是执行速度快，因为省略了制造和堆叠预成型件的步骤，缠绕捆形或薄片形的镀层长丝速度要快很多。此外，不需要额外的材料，如粘合剂。一方面，它导致质量良好的复合嵌入物，另一方面，它导致减去了粘合剂去除和脱气操作，因此节省了相当的时间。

图9到图11所示为实施本方法的第二种方法。在本实施方法中，提前制造容器51，它绕轴40成环形，高度为“H”，它包括一环形空腔52，环形空腔52与一高度为“h”宽度为“d”的空腔相对应，它的底壁54′和内壁53′被加工，以获得更大尺寸的环形空腔52。图9中，用虚线表示高度为“h”宽度为“d”的环形空腔，用实线表示更深更宽的加工过的空腔。

参照图10，构成带有径向边缘54的环形心轴53，所述心轴用于装在容器的加宽的空腔52中。心轴53的尺寸这样为这样，当它装在空腔52中时，得到的空腔是高度为“h”宽度为“d”的空腔，心轴的壁53贴在环形空腔52的内壁53′上，径向边缘54贴在其底部边缘54′。此处，心轴53由与容器51一样的材料制成，该例中为钛合金。

如前面一样，缠绕镀层长丝捆或镀层长丝薄片47，这次是缠绕到心轴53上。捆或薄片的总宽度为“h”，缠绕很多层，其总厚度等于“d”，即心轴53的径向边缘54的宽度。最好地，捆或薄片的起始部分通过电焊方法(通过在两电极间接触)固定到心轴。

一旦所需要数量层的捆或薄片缠绕好，最好是通过在两电机间的接触焊接方法，把后一层固定到前一层，然后切断捆或薄片。带有该绕圈的心轴53然后插入到容器51的环形空腔52中，如图11所示。加上与前面所说的盖子48相同的盖子48，组件通过电子束焊接置于真空中焊接，然后通过然等静压来压缩，然后以已知方式加工，获得带有其复合插入物的元件。

在所描述的两实施方法中，镀层长丝47一个在另一个上进行缠绕，总保持在同一平面。如横截面图所示，长丝47的轴构成一格状结构，其基格为方格。为了提高嵌入物的压缩性，最好每一层相对于前一层偏移两连续长丝轴距的一半距离，因此，连续三层长丝的轴相对彼此呈交错排列。为了达到这个目的，可设置两个用于送出薄片47的绕轴，或者可设置两用于送出镀层长丝捆47的模块，这两个绕轴或模块这样放置，使得薄片或捆47以交错结构偏移，同时一个压在另一个上缠绕到构成容器内部部件的块件39上或者缠绕到心轴53上。在绕轴或模块和它们所要缠绕的块件39或心轴53之间，可以是一用于把长丝一个挨着另一个放置的设备。

根据本发明，构成镀层长丝嵌入物(通过上面所述的方法获得)，其包括用于接合盘绕物的头和接合盘绕物的尾的金属辅片，带有辅片的盘绕的嵌入物放置于容器的空腔中，加上环形盖，组件通过热等静压压缩，以获得带有复合嵌入物的元件。

因此，从一个或多个镀层长丝捆或镀层长丝薄片直接缠绕使得元件的复合嵌入物内的陶瓷纤维的排列和密度可以得到控制。

现在，将描述一制造复合嵌入物的方法。

在制造复合嵌入物的方法中，包括一缠绕镀层长丝的步骤，在缠绕开始时，薄片被固定到容器或者心轴，在缠绕结束时，薄片被固定到前一层，例如通过两电极间的接触焊接。

可能会要求没有这种焊缝的嵌入物，也不需要直接把嵌入物固定到容器或心轴上，这种嵌入物可被处理，接下来导入容器的环形空腔。

因此，本发明提出一种制造嵌入物的方法，它包括缠绕开始和缠绕结束时，把镀层长丝薄片用辅片机械接合。

参照图15，它所示为用接合步骤结束薄片缠绕，接合步骤在缠绕开始和缠绕结束时使用辅片，许多镀层长丝薄片59在两法兰60、61间缠绕，在法兰60、61间心轴62延伸，通过心轴62法兰60、61构成一体。因此法兰60、61和心轴62构成一回转体。最好地，镀层长丝薄片59通过前面描述的生成镀层长丝薄片的方法获得。

参照图12，在缠绕第一层薄片59的方法中，薄片被缠绕并带有辅片，也即一金属薄片。该辅片最好用与镀在长丝上的材料一样的材料制成，或者是类似材料，此处为钛合金。最好地，辅片的宽度与镀层长丝薄片59的宽度相同。辅片的长度要比它所缠绕的心轴的周长要长一点。

辅片63放置在缠绕的薄片59下面，薄片59的第一端部分64向上游延伸超过辅片63的第一端部分65。辅片63和薄片59用一圈绕心轴62缠绕，辅片63因此与心轴62接触。在这圈的末尾，辅片63在薄片59的第一端部分上超过，并部分地覆盖它，其第二端部分66位于辅片63的第一端部分65层上，因此覆盖它，辅片63在其两端部部分65、66间覆盖着第一层薄片59，尤其是覆盖着第一层薄片59的端部64。辅片63因此提供了接合薄片59(此处是接合薄片59的第一层)和要构成的嵌入物的内部部件的功能，因为它的第二端部分66由其他层的薄片59阻挡。

继续缠绕薄片59直到缠绕需要数量的层数，参照图13，在缠绕结束时，在最后一圈位于最后一层薄片59的上加入另一个辅片63′并缠绕，这样来提供薄片59与盘绕嵌入物的外部部件接合的功能，此处为接合薄片59的最后一层。除了长度外，缠绕结束辅片63′类似于缠绕开始辅片63，缠绕结束辅片63′的长度要依照最后一层薄片59的周长来裁剪。辅片63′的第一端部分65′置于薄片58的第二端部分64′下，与最后一层的端部部分64′相应。辅片63自己绕最后一层薄片59缠绕，其第二端部分66′在薄片59的第二端部分64′的上超出，最后一层薄片59正好卡在缠绕结束辅片63′的第一端部分65′和第二端部分66′间。

最好地，缠绕结束辅片63′的长度这样来选定，其第二端部分66′在薄片59的第二端部分64′的上超出，且与缠绕结束辅片63′的外表面在其第一端部分65′附近接触。最好在该例中，第二端部分66′通过任何适当的焊接方法焊接在辅片63′的外表面。也可以使用其他任何固定手段。

这样，获得一个多层缠绕的镀层长丝盘绕圈，在其内表面具有接合手段，即缠绕开始辅片63，在其外表面具有接合手段，即缠绕结束辅片63′。这些辅片63、63′把盘绕圈箍在一起，于是盘绕圈可从块件的心轴62和法兰60、61取下、处理等。为了达到这个目的，可拆去其中一个法兰。该圈构成一盘绕的复合嵌入物68。嵌入物68的硬度取决于辅片63、63′的选定厚度。典型地，该厚度对于钛合金来说在0.2和0.5mm之间。内辅片63，或者缠绕起始辅片63构成盘绕嵌入物68的支撑基座。外辅片63′，或者缠绕结束辅片63′构成盘绕嵌入物68的外封皮。

一旦嵌入物68从其支撑物上取下，薄片59的第一端部分64向内侧延伸，越过辅片63的第一端部分65。最好地，参照图14，图14只画出最开始的两层盘绕嵌入物68，端部部分64切断，与辅片63的端部直线对齐。

最好地，内辅片63的第二端部分66和外辅片63′的第一端部分65′厚度要比讨论的辅片63、63′的其他部分的厚度要小一些，至少是在讨论的辅片63、63′的与薄片59的端部部分64、64′和辅片63、63′的端部部分65、66′对齐的地方。这样能减小由于辅片的重叠而造成的径向隆起。最好地，内辅片63的交迭处和外辅片63′的交迭处在角度上偏移开，以减小径向隆起。

辅片63、63′其余厚度是折衷的结果。这是因为每个辅片63、63′的厚度要尽量的小，以减小由于辅片的出现而带来的径向隆起，但其厚度还要大到足够确保盘绕嵌入物68的硬度，以备由其应用决定的后续处理。

参照图16，盘绕嵌入物68一旦用其接合或保持辅片63、63′生成，就放进容器51的环形空腔52中，容器51类似于前面提到的容器或在先技术的容器。加上环形盖48，组件通过热等静压压缩，以已知的方式获得带有复合嵌入物的元件。

Claims (7)

1.一种制造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，每条长丝由镀有金属壳的陶瓷纤维构成，该方法包含在块件上缠绕镀层长丝薄片的步骤，在该步骤中，缠绕开始时，盘绕一用于接合嵌入物的内部部件的金属辅片，在缠绕结束时，盘绕一用于接合嵌入物的外部部件的金属辅片。

2.如权利要求1所述的制造造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，其特征为：用于接合嵌入物外部部件的金属辅片的第二端部部分覆盖着薄片的最后一层，并且被紧挨着其第一端部部分焊接。

3.如权利要求1或2所述的制造造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，其特征为：用于接合嵌入物内部部件的金属辅片的第一端部部分与薄片的第一端部部分成直线对齐。

4.如权利要求1到3中任意一项中所述的制造造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，其特征为：薄片通过激光焊接制成，激光焊接在相邻长丝间生成焊点。

5.如权利要求1到4中任意一项中所述的制造造镀层长丝的盘绕嵌入物的方法，其特征为：在方法结束时，盘绕的嵌入物从其用辅片盘绕在一起的块件上去除。

6.由权利要求1到5中任意一项中所述的方法生成的盘绕嵌入物，它由一镀层长丝薄片盘绕圈构成，薄片带有与其内部部分接合的金属辅片和与其外部部分接合的金属辅片。

7.一种制造元件的方法，该元件带有由复合物制成的嵌入物，复合物具有金属基，陶瓷纤维在金属基中延伸，在该方法中，依照权利要求1到5中任意一项方法获得的镀层长丝缠绕嵌入物被放置于金属容器的环形空腔内，该组件通过热等静压压缩。

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