[发明专利]飞行器舵组件扩散焊的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器舵组件加工方法，特别是一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法。

背景技术

飞行器舵组件常采用骨架1加蒙皮2的结构实现，如图1、图2、图3所示，制造方法是采用机加加工舵骨架1，热压成型蒙皮2，然后采用电阻焊将蒙皮2焊接在骨架1上，蒙皮的中间部分采用电阻点焊，蒙皮边缘采用电阻滚焊。这种方式加工成的舵组件在实际高超音速飞行中，由于飞行阻力的作用，电阻滚焊边缘部分会开裂，造成飞行器飞行过程的不稳定。

由此可见，上述现有的飞行器舵组件在制造方法上，仍存在有不足，而亟待加以进一步改进。

有鉴于上述现有的飞行器舵组件的制造方法存在的不足，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的飞行器舵组件的制造方法。经过不断的研究、设计,并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，针对现有技术的上述不足提供一种新型飞行器舵组件扩散焊的制造方法，解决舵组件的扩散焊的制造工艺问题。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种飞行器舵组件扩散焊的制造方法，包括以下步骤：

（1）下料，将钛合金板按图纸尺寸下料；；

（2）将板材采用机加成型，加工成如图所示的上下对称型面，并精铣舵筋条及边缘需要扩散焊接的部位至粗糙度≤1.6μm，平面度≤0.002mm，以达到扩散焊前的粗糙度要求，加工参数：主轴转速：500-1800r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.5mm；

（3）化学除油，除油液配方：Na3PO4·12H2O 45-60g/L,Na2CO3·10H2O:40-50g/L,Na2SiO320-35g/L,水余量；溶液温度60-90℃，除油时间15-20min，去除表面油脂；

（4）碱洗，碱洗液的配方：NaOH 500-700g/L,NaNO2150-250g/L，水余量；溶液温度90-100℃，碱洗时间20-120min；

（5）酸洗，酸洗液的配方：HNO3（65%-68%），HF（40%），水余量，溶液温度18-45℃，酸洗时间1-15min，去除表面氧化物；

（6）水洗，采用去离子水清洗，温度30-60℃，保证有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗阶段应采用冲洗，以保证零件表面不受污染；

（7）干燥，在有鼓风机的烘干箱内烘干，烘干温度100-150℃，时间20-30min；

（8）扩散焊，将上下型面的舵组件放在石墨模具中配合，放置于真空室内预压紧，预压压力0.5MPa，抽真空至真空度1.33×10-3Pa以上，真空室开始升温，扩散焊温度900-925℃，保温时间30-90min，工作压力0.5-2MPa，加压过程分步进行，逐步加压，在保温时间内每十分钟加压0.1MPa直至工作压力，升温速度每小时不超过100℃，扩散焊保温时间过后，降温速度应≤50℃/h，在整个降温过程中真空度保持在5×10-3Pa以下，至50℃将舵组件取出，

（9）精铣，编程精铣整个舵组件的外形尺寸到产品设计要求。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（2）所述的精铣加工参数是主轴转速：1200-1600r/min，切削速度：150-200mm/min，刀具进给量：0.2-0.3mm。

前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（4）所述的碱洗时间是80-120min。

前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中步骤（5）所述的溶液温度30-45℃，酸洗时间5-10min。

前述的飞行器舵组件扩散焊的制造方法，其中钛合金板材的牌号是TC4、或TA3、或TA15。

本发明具体提供了一种航天器舵组件扩散焊的制造方法，解决了舵组件电阻滚焊边缘部分会开裂的问题。本发明所提供的舵组件扩散焊接的工艺，对扩散焊舵组件在航天器的推广应用起了积极作用，经金相试片和超声无损探伤检查，扩散焊合率合格，界面不存在铸造组织和近缝区，接头焊缝界面完全消失，接头强度与基体材料相同，能够满足产品设计要求。