The invention provides a preparation method of a titanium alloy thin-wall multi layer hollow structure, wherein, a thin-wall multi layer hollow structure of titanium alloy is obtained by separately pressing, forming, assembling, and integrally diffusing and connecting through a panel core layer. The panel and core layer forming a separate cavity with high forming accuracy, design freedom, the use of a wide range of materials, to avoid the problem of accurate quality testing problems, forming cavity multilayer hollow structure of the internal structure, and the lack of the inner and outer layers of dissimilar materials can not be used.
【技术实现步骤摘要】
一种钛合金薄壁多层中空结构的制备方法
本专利技术涉及一种钛合金薄壁多层中空结构的制备方法,特别是涉及异种钛合金多层中空结构的制备方法,属于钛合金加工
技术介绍
钛合金作为高比强度金属材料,具有优良抗疲劳性能和优越耐腐蚀性能,其工作温度范围可达650℃,是航空航天发动机系统和大马赫数飞行器结构件理想备选材料。然而,钛合金常温下变形抗力大、塑性差、回弹严重,采用冷成形工艺成形复杂零件难度较大。钛合金的超塑性成形/扩散连接技术是利用材料在超塑性状态下的优异变形性能和扩散连接性能而发展起来的一种新技术。当钛合金处于超塑性状态时,其流动性能好,易于填充,从而容易成形出形状复杂的结构零件。自从1970年美国洛克威尔公司专利技术了钛合金超塑成形/扩散连接(SPF/DB)组合工艺后,此项技术以其独特的优越性迅速成为制造钛合金结构件举世瞩目的新技术。该方法是利用材料的超塑性和在同一热规范内的扩散连接特性,在一次循环内实现既成形又连接,制出利用常规工艺难以制备的形状各异的整体结构件。通过这种工艺可使制品一体化、性能良好、重量减轻、成本降低。常见的超塑成形/扩散连接的结构形式是多层空心结构形式,多层空心结构形式采用三层板,其工艺过程如图1所示,是先在模具型腔中加载气体使得三层板之间发生扩散连接,扩散连接完成后在三层板之间进气使三层板超塑成形贴膜,得到如图2所示的产品,实现芯层的扩散连接只有靠模具在高温下密封,对模具精度要求高,而且设备的加载精度也要求高,其内腔的成形精度依赖于中间两层的自由变形协调程度,控制难度大,且成形质量和扩散缺陷不易检测。目前,为了提高使用温度而 ...
【技术保护点】
一种钛合金薄壁多层中空结构的制备方法,其特征在于,通过以下步骤实现:第一步,单层面板和芯层热压成型;第二步,多层结构装配,将第一步加工的面板和芯层进行叠加装配在一起;第三步,整体扩散连接,第二步装配好的多层结构在真空炉中,进行整体扩散焊,得到钛合金薄壁多层中空结构,扩散焊工艺为,在T
【技术特征摘要】
1.一种钛合金薄壁多层中空结构的制备方法,其特征在于,通过以下步骤实现:第一步,单层面板和芯层热压成型;第二步,多层结构装配,将第一步加工的面板和芯层进行叠加装配在一起;第三步,整体扩散连接,第二步装配好的多层结构在真空炉中,进行整体扩散焊,得到钛合金薄壁多层中空结构,扩散焊工艺为,在TXB±10℃下,保温保压不低于1h,再在TMB±10℃下,保温保压不低于1h,其中TXB为芯层材料最佳扩散温度,TMB为面板材料最佳扩散温度。2.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁多层中空结构的制备方法,其特征在于:所述第三步中芯层材料最佳扩散温度TXB确定方法如下:A3.1、在芯层材料的扩散连接温度范围[TXmin,TXmax]内,选择不同扩散温度进行芯层试件的扩散连接,其中TXmin、TXmax为芯层材料能进行扩散连接的最低和最高温度;A3.2、对步骤A3.1得到的不同扩散温度下的芯层试件进行拉伸试验,得到不同扩散温度下的芯层试件抗拉强度;A3.3、根据不同扩散温度下的芯层试件抗拉强度,拟合得到芯层的扩散温度-抗拉强度曲线;A3.4、根据芯层的扩散温度-抗拉强度曲线,得到最高抗拉强度对应的扩散温度即芯层材料最佳扩散温度TXB。3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴海峰,宋鹏,微石,汪宇羿,王珊,
申请(专利权)人:航天特种材料及工艺技术研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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