一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法技术

技术编号:23872827 阅读:70 留言:0更新日期:2020-04-22 00:41
本发明专利技术一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,步骤如下:1)加工高体积分数铝基碳化硅零件至单边2mm余量;2)在高体积分数铝基碳化硅材料上加工塞孔;3)在钛柱表面加工螺旋线;4)对孔内表面进行观察;5)对复合材料底孔预涂覆钎料;6)酒精清洗钛合金表面,钛柱表面涂覆钎料;7)对钛柱和高体积分数铝基碳化硅进行钎焊;8)焊接后进行去应力热处理;9)高体积分数铝基碳化复合材料与钛合金柱的钎焊完成后,将端面加工至最终尺寸;10)高体积分数铝基碳化复合材料与钛合金柱的钎焊完成后,对焊缝表观用50倍视频显微镜和X射线对焊缝区域进行检测是否合格;11)在焊接后的钛柱上加工相应规格的螺纹孔底孔,并进行攻丝。

【技术实现步骤摘要】
一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法
本专利技术涉及复合材料精密加工领域,具体涉及一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,属于精密(特种)加工等相关

技术介绍
铝基碳化硅复合材料,尤其是高体分铝基碳化硅材料具有高比强度和比刚度、低热膨胀系数(≤8×10-6/℃)、低密度、高微屈服强度、良好的尺寸稳定性、导热性(≥190W/m/K)以及耐磨、耐疲劳等优异的力学性能和物理性能,在航空航天、兵器、汽车等领域得到了广泛的应用,如军用电子产品封装壳体、军用高稳定光机结构件、军用光学/电子载荷热控产品、深空探测产品关键抗磨与高稳定性结构、汽车刹车片等。但是高体积分数碳化硅铝基复合材料上加工小孔螺纹一直是个难题,加工过程中底孔加工,尤其是丝锥攻螺纹时丝锥磨损严重,扭矩很大,经常折断,螺纹的加工精度和质量无法保证,而且即使是加工出的螺纹在经常需要拆卸的场合往往拆卸一次,螺纹的螺牙磨损量大,多次拆卸后的螺纹往往极易发生脱扣。材料的一系列优异性能的获得是以牺牲复合材料的塑性韧性和切削加工性为代价的,该材料由于塑性低以及在微观上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,其特征在于步骤如下:/n1)加工高体积分数铝基碳化硅零件至单边2mm余量;/n2)在高体积分数铝基碳化硅材料上加工塞孔;/n3)在钛柱表面加工螺旋线,螺旋线螺距为0.75,深0.15;外形公差按照(-0.15,-0.1)加工;钛柱高度比塞孔多1.5mm-2mm,钛柱直径比要加工的螺纹孔或销钉孔单边大1.5mm-2mm;/n4)采用放大镜并辅以高强照明设备对孔内表面进行观察,完全呈现出金属光泽,并进入步骤5);如果没有金属光泽,则返回步骤2)重新进行塞孔加工;/n5)对复合材料底孔预涂覆钎料,涂覆后采用放大镜并辅以高强照明设备对孔内表面钎料...

【技术特征摘要】
1.一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,其特征在于步骤如下:
1)加工高体积分数铝基碳化硅零件至单边2mm余量;
2)在高体积分数铝基碳化硅材料上加工塞孔;
3)在钛柱表面加工螺旋线,螺旋线螺距为0.75,深0.15;外形公差按照(-0.15,-0.1)加工;钛柱高度比塞孔多1.5mm-2mm,钛柱直径比要加工的螺纹孔或销钉孔单边大1.5mm-2mm;
4)采用放大镜并辅以高强照明设备对孔内表面进行观察,完全呈现出金属光泽,并进入步骤5);如果没有金属光泽,则返回步骤2)重新进行塞孔加工;
5)对复合材料底孔预涂覆钎料,涂覆后采用放大镜并辅以高强照明设备对孔内表面钎料涂层进行观察;判断孔内壁表面钎料涂层是否均匀,并呈现出金属光泽,如果呈现出金属光泽,则进入步骤6),否则对复合材料底孔重新进行预涂覆,直至满足要求;
6)钛柱表面涂覆钎料,酒精清洗钛合金表面;涂覆钎料后,采用肉眼和光学显微镜对钛合金柱表面钎料涂层进行观测,判断是否满足涂覆要求;如果满足要求,则进入步骤7),否则对钛柱表面重新进行涂覆,直至满足要求;
7)对钛柱和高体积分数铝基碳化硅进行钎焊;钎焊过程采用超声波辅助方法;
8)焊接后进行去应力热处理;
9)高体积分数铝基碳化复合材料与钛合金柱的钎焊完成后,将端面加工至最终尺寸后,对焊缝表观用50倍视频显微镜进行检测是否合格,若不满足要求,则进行修补焊接,直至满足要求;
10)高体积分数铝基碳化复合材料与钛合金柱的钎焊完成后,将端面加工至最终尺寸后,采用X射线对焊缝区域进行无损检测,若不满足要求,则进行修补焊接,直至满足要求;
11)在焊接后的钛柱上加工相应规格的螺纹孔底孔,并进行攻丝。


2.根据权利要求1所述的一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,其特征在于:所述钛合金柱原材料采用TC4R钛合金棒材。


3.根据权利要求1所述的一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中塞孔边沿铝基碳化硅厚度不小于2.5-3mm。


4.根据权利要求1所述的一种高体积分数铝基碳化硅复合材料小孔螺纹的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中所述螺纹孔尺寸与塞孔、钛合金柱直径尺寸精度按照以下原则执行...

【专利技术属性】
技术研发人员:李星张加波曾婷王磊张孝辉张开虎郑立彦赵丹妮王小丹
申请(专利权)人:北京卫星制造厂有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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