【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种搭建钛基多通道网格结构的方法，属于热加工，涉及粉末钛合金构件制备工艺的改进。
技术介绍
1、γ-tial金属间化合物具有密度低，比强度、比刚度高，高温性能好等一系列优点，一般认为其长期使用温度甚至可达750℃～800℃(典型的高温性能数据：800℃，拉伸强度500mpa左右)，一方面，γ-tial金属间化合物可以代替常规ti基合金，从而提高材料的使用温度；另一方面，可以代替ni基高温合金达到减重的目的，而且减重效果相对于ti2alnb合金更为明显，这对于满足高性能航空发动机的高温服役要求和减重要求是非常具有吸引力的。
2、航空发动机中有众多网格构件，传统的制备工艺是棒材加工及焊接，存在工序繁杂、制坯效率低、尺寸精度控制差、组织均匀性差和稳定性差等问题，制约着网格构件制备的整体性能和成本。
技术实现思路
1、本专利技术正是针对上述现有国内现有技术中存在的不足而设计提供了一种搭建钛基多通道网格结构的方法，其目的是提高钛基多通道网格构件的使用温度及减重。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、该种搭建钛基多通道网格结构的方法的步骤包括：
4、a在真空环境下，将钛粉和铝粉混合均匀后，通过冷等静压工艺制成钛铝合金外管2，在钛铝合金外管2的内、以过渡配合方式插装一根钛铝合金内管1，钛铝合金内管1的长度大于钛铝合金外管2的长度，得到所述搭建钛基多通道网格结构管件的单体管件；
5、b连接两个单体管件时，将两
6、c需要对上述组合管件进行弯折时，将需要弯折组合管件放入真空热处理炉，加热至300-500℃后，使用机械手在组合管件的钛铝合金连接管3处进行弯折，弯折到所需角度后，冷却至室温，得到曲折管件；
7、d采用上述步骤制成的单体管件、组合管件和曲折管件通过上述步骤b、c的方式进行再次拼接，搭建钛基多通道网格结构。
8、在实施时，所述钛粉和铝粉的粒度为-300～-400目，纯度为99.99％。
9、在实施时，制备钛铝合金外管2的钛粉和铝粉的混合物中，金属钛和金属铝的原子质量比1:1。
10、在实施时，所述钛铝合金内管1、钛铝合金外管2和钛铝合金连接管3的厚度均小于3mm，且钛铝合金外管2和钛铝合金连接管3的厚度相同。
11、在实施时，钛铝合金内管1的长度超过钛铝合金外管2的长度5-10mm。
12、在实施时，钛铝合金连接管3的长度为钛铝合金内管1与钛铝合金外管2长度差的2-3倍。
13、在实施时，步骤c中所述焊接方式为摩擦焊接，采用两套摩擦焊接装置，其中一套摩擦焊接装置的摩擦焊探头对准该钛铝合金连接管3和钛铝合金外管2的外侧对接处实施焊接，另一套摩擦焊接装置的摩擦焊探头从钛铝合金内管1中对准钛铝合金连接管3和钛铝合金外管2的内侧对接处实施加热，两个摩擦焊接装置的摩擦焊探头在焊接过程始终保持在同一径向，以实现双向辅助焊接。
14、进一步，所述对准该钛铝合金连接管3和钛铝合金外管2的外侧对接处的摩擦焊探头在焊接过程中的自转转速为10-30rad/s，沿圆周的移动速度为0.5-1mm/s，对准钛铝合金连接管3和钛铝合金外管2的内侧对接处的摩擦焊探头在焊接过程中的自转转速为5-15rad/s。
15、本专利技术技术方案具有的特点和有益效果是：
16、一、本专利技术方案所述的钛基多通道网格构件，由同种材料的三种不同规格和两种不同工艺构成，其中，冷等静压制得的钛铝合金管，是通道的主要组成部分，通过对粉末组分和粒度的优化，通道自身的力学性能和使用性能可以随之调整，两种规格的铸锻太绿合金管材是为了实现通道连接和弯折；
17、二、本专利技术方案中利用摩擦焊实现双向辅助连接，缝隙的正面和背面同步摩擦焊，提高了焊接的效率，保证了质量，焊接过程中，背面的同步摩擦焊，为正面的摩擦焊提供了辅助温度，两套摩擦焊接装置的摩擦焊探头在焊缝正面和背面时刻对准，降低了焊接过程中焊缝的正面和背面的温度差，温度差可以控制在100度以内，降低了单面摩擦焊带来的焊接深度不够，焊接深度温差带来的负面影响；
18、旋转速度差以及内外侧探头的移动线速度差的控制是决定上述温度差的技术手段，同时，能够通过调整钛铝合金管的壁厚，达到间接控制温度差的效果；
19、三、本专利技术方案中能够根据通道结构可以随意调整外侧钛铝合金管的长度，便于通道构型的调整。
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1.一种搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：所述钛粉和铝粉的粒度为-300～-400目，纯度为99.99％。
3.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：制备钛铝合金外管(2)的钛粉和铝粉的混合物中，金属钛和金属铝的原子质量比1:1。
4.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：所述钛铝合金内管(1)、钛铝合金外管(2)和钛铝合金连接管(3)的厚度均小于3mm，且钛铝合金外管(2)和钛铝合金连接管(3)的厚度相同。
5.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：钛铝合金内管(1)的长度超过钛铝合金外管(2)的长度5-10mm。
6.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：钛铝合金连接管(3)的长度为钛铝合金内管(1)与钛铝合金外管(2)长度差的2-3倍。
7.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：步骤c中所述焊
8.根据权利要求7所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：所述对准该钛铝合金连接管(3)和钛铝合金外管(2)的外侧对接处的摩擦焊探头在焊接过程中的自转转速为10-30rad/s，沿圆周的移动速度为0.5-1mm/s，对准钛铝合金连接管(3)和钛铝合金外管(2)的内侧对接处的摩擦焊探头在焊接过程中的自转转速为5-15rad/s。
...【技术特征摘要】
1.一种搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：所述钛粉和铝粉的粒度为-300～-400目，纯度为99.99％。
3.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：制备钛铝合金外管(2)的钛粉和铝粉的混合物中，金属钛和金属铝的原子质量比1:1。
4.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：所述钛铝合金内管(1)、钛铝合金外管(2)和钛铝合金连接管(3)的厚度均小于3mm，且钛铝合金外管(2)和钛铝合金连接管(3)的厚度相同。
5.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：钛铝合金内管(1)的长度超过钛铝合金外管(2)的长度5-10mm。
6.根据权利要求1所述的搭建钛基多通道网格结构的方法，其特征在于：钛铝合金连接管(3)的长...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵嘉琪，方爽，孙兴，李凯，姜涛，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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