一种纤维增强金属结构件“+FMLs”共性成形工艺制造技术

一种纤维增强金属结构件“+FMLs”共性成形工艺，以2系、6系和7系铝合金为研究对象，顺序耦合了金属间接热成形和纤维复合材料铺层、固化技术。在铝合金间接热成形工艺中，铝合金冷成形和连续热处理是两个独立过程，因此针对不同结构特征的零件，只要可以成形都可以实现“+FMLs”共性成形工艺，突破了金属成形工艺和结构尺寸的限制，结合优化的连续热处理，完成组织强化。成形后的金属结构件经过表面化学处理后，与纤维预浸料铺层、胶接和固化处理，得到质量轻、高强度、高刚性、综合力学性能优良的结构

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强金属结构件“+FMLs”共性成形工艺


[0001]本专利技术属于多功能异质材料成形
，特别是涉及一种基于铝合金间接热成形与纤维增强复合层板铺层、固化技术的顺序耦合复合技术。

技术介绍

[0002]数据显示，中国未来20年需要新增6810架飞机，飞机数量的增加将带动航空航天复合材料需求的上升，航空复合材料行业将进入新的发展时期。未来3
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5年，我国国产大飞机轻量化进程，将迎来蓬勃发展，预计年内可带动相关产业经济效益上千亿元。
[0003]复合材料未来在战斗机、大型军用运输机、无人机等平台上必将占有重要地位，无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。然而，纤维增强复合材料不管是碳纤维/环氧树脂复合材料、硼/环氧树脂复合材料还是玻璃纤维/环氧树脂复合材料，因为材料本身的属性，在经受惯性冲击的严苛工作环境中其抗冲击损伤性能远不足金属件，如固体火箭发动机的壳体、飞机机头、翼根、发动机、飞行器整流罩、异型蒙皮件、框型件、直升机桨毂等，一旦发生安全事故，因为复合材料的不可修复性将造成严重后果，因此复合材料的应用范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强金属结构件“+FMLs”共性成形工艺，其特征在于：所述的铝合金间接热成形与纤维增强复合层板铺层、固化技术的顺序耦合工艺过程包括按顺序进行的下列步骤：1)根据实际使用需要，优化成形工艺，利用金属成形装置1成形可热处理强化铝合金件2，铝合金件2可以是板材件和管状件，通过成形缺陷控制，保证零件的形状、尺寸精度以及表面质量，以防金属件的成形缺陷对最终纤维金属层板缺陷的累计影响；2)将步骤1)获得的铝合金件2进行固溶
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快速淬火
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人工时效的连续热处理，通过铝合金中强化相MgZn2的析出和弥散分布，提高材料的强度和刚度，铝合金件2转移至固溶处理炉3中，设置固溶温度和固溶时间，保证铝合金件2获得过饱和程度较大的固溶体组织，然后，迅速转移至淬火模具4中，淬火模具4中通入冷却水，带走铝合金件2的热量，实现快速淬火，最后，铝合金件转移至热时效炉5中，通过设置时效温度和时效时间，使组织中强化相最大程度地析出和均匀分布；3)将连续热处理获得的热处理金属件6进行表面化学处理，获得钝化的表面状态，目的是增大与纤维增强复合材料的结合强度，首先，用丙酮除去铝合金表面的油污，然后，经过在碳酸钠和氢氧化钠的混合液7中碱洗，清洗，在硝酸溶液8中脱氧，清洗，在磷酸溶液9中磷酸阳极化，清洗，最后烘干的流程即完成表面化学处理，得到表面化学处理零件10；4)选择编织方式和成分配比满足实际工况使用需求的纤维增强复合材料层板11，然后与表面化学处理零件10进行铺层和胶接，获得纤维金属层板12，根据工业CT技术检查纤维金属层板12中纤维层与金属层之间的结合质量，防止固化阶段因为气泡的存在造成层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉达，孙福臻，李蕙宇，李晓旭，韩博，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司烟台分公司，
类型：发明
国别省市：