一种用于航空、航天飞行器隔离层中的金属蜂窝材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于航空、航天飞行器隔离层中的金属蜂窝材料及其制备方法，该金属蜂窝材料由上、下面板和金属蜂窝夹层构成。其制备方法包括：材料预制、爆炸焊接、应力退火、拉伸成型等步骤。本发明专利技术制备的该金属蜂窝内部不含钎焊剂等其它杂质，结合强度高，是一种新型的航空材料。

【技术实现步骤摘要】
—种用于航空、航天飞行器隔离层中的金属蜂窝材料及其制备方法
本专利技术涉及，属于航空航天高性能复合材料领域。
技术介绍
金属蜂窝是金属骨架和蜂窝孔(形状与蜜蜂的巢穴极其相似)相间的一种新型功能复合材料。因其内部结构含有许多蜂窝状直通孔而得名。这种材料具有独特的性能:优良的抗冲击能力、耐热防腐、导电、导热、隔热、隔音、蓄能、吸能减震、电磁屏蔽等。在最近几年，金属蜂窝得到多方面的研究、开发与应用。应用已涉及到航空航天、交通运输、军工、电子、环保、能源、机械、化工、建筑等。特别在航空航天方面，因金属蜂窝能很好的减轻结构重量，得到了广泛的应用。目前，金属蜂窝已经应用于飞机整流罩、阻流板、副翼、方向舵、侧壁、车门等承受载荷不大，但是刚性要求高、重量轻的次要结构部件。更可望在电子设备减震垫、宇宙飞船起落架、减震元件和精密仪器的保护、机内装饰等方面有更广泛、更优良的应用。金属蜂窝的开发与应用已初步形成一种高新技术产业。现有制造金属蜂窝的方法是钎焊和胶粘，但是这些方法都存在如下问题:(I)结合强度不高。由于胶粘和钎焊的结合强度不高，金属蜂窝内部金属片易出现开裂脱开。(2)使用温度不高。使用胶粘和钎焊连接的金属蜂窝，因为粘胶和钎焊剂的耐用温度不高，限制了金属蜂窝的使用温度，例如胶粘金属蜂窝耐用温度一般不超过200°C，而钎焊金属蜂窝耐用温度一般不超过500°C。(3)夹杂其它成分。在生产过程中，由于使用粘胶和钎焊剂，带入了其它金属和非金属成分，限制了金属蜂窝的推广和应用。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供，其结合强度、耐用温度比胶粘法和钎焊法都高，中间不夹杂任何其它元素成分，并且生产率高,便于大批量生产。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案:(I)该金属蜂窝材料包括上面板(I)、下面板(5)和金属蜂窝夹层。其夹层材料为铝合金或钛合金等常见航空用轻型材料，其面板材料为钛合金、镍基合金或不锈钢等耐热航空材料。(2)用砂轮和抛光机将上面板(I)、下面板(5)和多张薄金属板(3)的上、下表面抛光打磨至表面粗糙度Ra〈6nm。(3)将下面板(5)放置于平整的地基上，上放间隙柱(2)将多层薄金属板(3)支撑起来，并在金属板每隔一段距离交叉涂上一定宽度的防焊剂(4)，板上未涂防焊剂的宽度和涂防焊剂的宽度之比是2:1。在多层薄金属板之间放置同样的间隙柱(2)，将他们均匀的分隔，并叠放在一起，在金属板上方放置上面板(I)，然后在上面板上布放炸药(6)，插上雷管(7)，点燃雷管(7)，引爆炸药(6)产生爆轰波，推动上面板撞击多层薄金属板(3)，使得各层金属板依次相互碰撞并焊接起来，但是涂抹防焊剂的位置的金属板并没有焊接在一起。(4)为了消除爆炸焊接时爆轰波对金属板冲击留下的应力，根据面板和夹层材料的退火温度优选适当的退火温度，将该双金属板放入热处理炉中进行退火。(5)将上、下面板分别夹持，并往垂直于叠放方向进行拉伸，使得中间未焊合部位被拉伸开，形成金属蜂窝组织。本专利技术有益效果:本专利技术最大的特点是采用“爆炸焊接”为多层金属薄板之间一起金属薄板与面板间的连接方法，解决了金属蜂窝存在的层间结合强度低和存在钎焊料的问题，大大提高了金属蜂窝的热稳定性和承载能力，且其制作过程高效，成本低廉。【附图说明】图1是金属蜂窝材料制备安装示意图。【具体实施方式】实施例1:上、下面板米用钛材，中间的多层金属薄板米用LY12CZ航空招合金。其制备方法:(I)该金属蜂窝材料包括上面板(I)、下面板(5)和金属蜂窝夹层。其夹层材料为铝合金或钛合金等常见航空用轻型材料，其面板材料为钛合金、镍基合金或不锈钢等耐热航空材料。`(2)用砂轮和抛光机将上面板(I)、下面板(5)和多张薄金属板(3)的上、下表面抛光打磨至表面粗糙度Ra〈6nm。(3)将下面板(5)放置于平整的地基上，上放间隙柱(2)将多层薄金属板(3)支撑起来，并在金属板每隔一段距离交叉涂上一定宽度的防焊剂(4)，板上未涂防焊剂的宽度和涂防焊剂的宽度之比是2:1。在多层薄金属板之间放置同样的间隙柱(2)，将他们均匀的分隔，并叠放在一起，在金属板上方放置上面板(I)，然后在上面板上布放炸药(6)，插上雷管(7)，点燃雷管(7)，引爆炸药(6)产生爆轰波，推动上面板撞击多层薄金属板(3)，使得各层金属板依次相互碰撞并焊接起来，但是涂抹防焊剂的位置的金属板并没有焊接在一起。(4)为了消除爆炸焊接时爆轰波对金属板冲击留下的应力，根据面板和夹层材料的退火温度优选适当的退火温度，将该双金属板放入热处理炉中进行退火。(5)将上、下面板分别夹持，并往垂直于叠放方向进行拉伸，使得中间未焊合部位被拉伸开，形成金属蜂窝组织。本专利技术有益效果:本专利技术最大的特点是采用“爆炸焊接”为多层金属薄板之间一起金属薄板与面板间的连接方法，解决了金属蜂窝存在的层间结合强度低和存在钎焊料的问题，大大提高了金属蜂窝的热稳定性和承载能力，且其制作过程高效，成本低廉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空、航天飞行器隔离层中的金属蜂窝材料及其制备方法，其特征在于该方法包括以下内容：(1)该金属蜂窝材料包括上、下面板和金属蜂窝夹层。(2)用砂轮和抛光机将多张薄金属板的上、下表面抛光打磨至表面粗糙度Ra<6nm。(3)将下面板放置于平整的地基上，并在薄金属板每隔一段距离交叉涂上一定宽度的防焊剂，未涂防焊剂的宽度和涂防焊剂的宽度之比是2：1。多层薄金属板之间用间隙柱均匀的分隔开，并叠放在一起，在多层金属板最上方放置上面板，然后在上面板上布放炸药，插上雷管，点燃雷管，引爆炸药产生爆轰波，推动上面板撞击多层薄金属板，使得各层金属板依次相互碰撞并焊接起来，但是涂抹防焊剂的位置的金属板并没有焊接在一起。(4)为了消除爆炸焊接时爆轰波对金属板冲击留下的应力，根据面板和夹层材料的退火温度优选适当的退火温度，将该双金属板放入热处理炉中进行退火。(5)将上下面板夹持，并往垂直于叠放方向进行拉伸，使得中间未焊合部位被拉伸开，形成金属蜂窝组织。

【技术特征摘要】
1.一种用于航空、航天飞行器隔离层中的金属蜂窝材料及其制备方法，其特征在于该方法包括以下内容: (1)该金属蜂窝材料包括上、下面板和金属蜂窝夹层。 (2)用砂轮和抛光机将多张薄金属板的上、下表面抛光打磨至表面粗糙度Ra〈6nm。 (3)将下面板放置于平整的地基上，并在薄金属板每隔一段距离交叉涂上一定宽度的防焊剂，未涂防焊剂的宽度和涂防焊剂的宽度之比是2:1。多层薄金属板之间用间隙柱均匀的分隔开，并叠放在一起，在多层金属板最上方放置上面板，然后在上面板上布放炸药，插上雷管，点燃雷管，引爆炸药产生爆轰波，推动上面板撞击多层薄金属板，使得各层金属板依次相互碰撞并焊接起来，但是涂抹防焊剂的位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：段绵俊，魏玲，高福银，陈俊，
申请(专利权)人：魏玲，
类型：发明
国别省市：