一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法技术

一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法，TC4钛合金薄板瓦楞格栅含有TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板，在TC4钛合金瓦楞格板的上表面和下表面定点敷设焊接钎料；将TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和敷设焊接钎料的TC4钛合金瓦楞格板进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0

【技术实现步骤摘要】
一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法


[0001]本专利技术涉及钛合金零件焊接
，具体为一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构零件的制造方法。

技术介绍

[0002]钛合金具有比强度和比刚度高、耐腐蚀性好以及高温机械性能优良等优点，对于一些具有精密薄壁及结构复杂或需大面积焊接的结构钛合金钎焊具有独特的优势。因而被广泛应用于航空、航天飞行器等领域中具有精密薄壁及结构复杂或需大面积焊接的重要结构件。
[0003]真空钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，在真空箱中钎焊炉加热室里加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材表面润湿、铺展毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散形成冶金结合的金属连接方法。真空钎焊属于固相连接，它与熔焊方法不同，真空钎焊时母材不熔化。
[0004]为了降低飞机排气管温度，增加红外隐身效果，增强耐振动、撕裂等性能，设计在内蒙皮增加瓦楞夹层格栅结构增大通气量，旨在使内外蒙皮夹层之间的冷却气体进入排气通道以达到快速降温的目的。瓦楞格栅材料为TC4钛合金，材料厚度0.8mm～1.2mm。但是TC4钛合金冷成形不可避免的出现变形精度差和变形回弹大的难题，同时对于瓦楞格栅零件熔焊不可避免可达性低、力学性能差等缺点。

技术实现思路

[0005]为了降低飞机排气管温度，增加红外隐身效果，增强耐振动、撕裂等性能，使内外蒙皮夹层之间的冷却气体进入排气通道以快速降温，本专利技术提供一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构零件的制造方法。
[0006]本专利技术通过TC4钛合金热成形技术和TC4钛合金真空钎焊技术，该方法制造的瓦楞格栅结构零件满足贴合间隙达到0.1mm以内、零件的整体变形在0.5mm/1m以内，重量满足设计要求，常温力学性能和高温力学性能优异等优点，成为瓦楞型格栅结构零件制造的最佳方法。
[0007]一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法，TC4钛合金薄板瓦楞格栅含有TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板，其特征在于包含以下内容：1)在TC4钛合金瓦楞格板的上表面和下表面定点敷设焊接钎料；2)将TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和敷设焊接钎料的TC4钛合金瓦楞格板进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；3)再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0
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10
‑2Pa后开始升温至900℃～930℃进行钎焊；4)钎焊完成后，TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构随钎焊炉冷却至200℃以下；5)将冷却后的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构移出钎焊炉自然冷却即可。
[0008]在步骤3)中，对钎焊炉升温时，先将钎焊炉内温度升温至300℃～350℃保温30分钟～45分钟，然后升温至600℃～650℃保温30分钟～45分钟，再升温至900℃～930℃保温30分钟～45分钟，钎焊炉升温速度为8℃～12℃/每分钟，保温及冷却阶段的真空压强应低于2.0
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10
‑2Pa。
[0009]本申请的有益效果在于：1)本专利技术方法中，TC4钛合金瓦楞格板采用热成型的方法预制，克服了钛合金冷成形变形精度差和变形回弹大的难题。
[0010]2)本专利技术方法，在真空钎焊炉中采用钎料Ti57CuZrNi对TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板进行加温钎焊，克服了熔焊可达性低、力学性能差等缺点。
[0011]3)本专利技术方法制造的瓦楞格栅结构零件满足贴合间隙达到0.1mm以内、零件的整体变形在0.5mm～1mm以内，重量满足设计要求，常温力学性能和高温力学性能优异等优点，成为瓦楞型格栅结构零件制造的最佳方法。
[0012]以下结合实施例附图对本申请做进一步详细说明：
附图说明
[0013]图1为TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构示意图。
[0014]图2为TC4钛合金瓦楞格板上表面和下表面定点敷设焊接钎料示意图。
[0015]图3为预装配成的TC4钛合金薄板瓦楞格栅截面结构示意图。
[0016]图中编号说明：1TC4钛合金上壁板、2TC4钛合金下壁板、3TC4钛合金瓦楞格板、4焊接钎料。
具体实施方式
[0017]参见附图，本申请提出的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构含有TC4钛合金上壁板1、TC4钛合金下壁板2和TC4钛合金瓦楞格板3，需要通过焊接的方式将TC4钛合金上壁板1和TC4钛合金下壁板2焊接在预制的TC4钛合金瓦楞格板3的上表面和下表面。
[0018]实施中，TC4钛合金瓦楞格板采用热成型的方法预制，选用焊接钎料为钛基箔状钎料，其分子式为Ti57CuZrN i。
[0019]通过电阻焊将焊接钎料4定点敷设在TC4钛合金瓦楞格板3的上表面和下表面，焊接钎料4的面积分别与TC4钛合金瓦楞格板3的上表面和下表面匹配；再将TC4钛合金上壁板1、TC4钛合金下壁板2和敷设焊接钎料4的TC4钛合金瓦楞格板4通过电阻焊进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；最后再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0
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‑2Pa后开始升温至900℃～930℃进行钎焊，钎焊完成后，TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构随钎焊炉冷却至200℃以下；最后将冷却后的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构移出钎焊炉自然冷却即可。
[0020]实施例一
[0021]在对钎焊炉升温时，先将钎焊炉内温度升温至300℃保温30分钟，然后升温至600℃保温30分钟，再升温至900℃保温45分钟，钎焊炉升温速度为10℃/每分钟，保温及冷却阶段的真空压强应低于2.0
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‑2Pa。随后零件随炉冷却至200℃以下后出炉空冷即可。
[0022]实施例二
[0023]在对钎焊炉升温时，先将钎焊炉内温度升温至350℃保温45分钟，然后升温至650℃保温45分钟，再升温至930℃保温30分钟，钎焊炉升温速度为12℃/每分钟，保温及冷却阶段的真空压强应低于2.0
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‑2Pa。随后零件随炉冷却至200℃以下后出炉空冷即可。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法，TC4钛合金薄板瓦楞格栅含有TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板，其特征在于包含以下内容：1)在TC4钛合金瓦楞格板的上表面和下表面定点敷设焊接钎料；2)将TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和敷设焊接钎料的TC4钛合金瓦楞格板进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；3)再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0
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‑2Pa后开始升温至900℃～930℃进行钎焊；4)钎焊完成后，TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构随钎焊炉冷却至200℃以下；5)将冷却后的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构移出钎焊炉自然冷却即...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，胡生双，陈素明，王浩军，郑超，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：