[发明专利]一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法

权利要求书

1.一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法，其特征在于：包括以下步骤：

（A）利用三维模型软件创建飞机方向舵摇臂以及随炉金相、拉伸试样的三维模型；

（B）将飞机方向舵摇臂以及拉伸试样的三维模型转换成STL格式，并导入到数据处理软件中，对转换格式后的模型进行自动修复，修复三角面片的缺陷；

（C）将修复后的零件模型进行摆放和自动添加支撑处理，拉伸试样无需添加支撑处理，之后将模型进行切面分层，生成扫描路径；

（D）对Al-Mg-Sc-Zr系高强铝合金粉末进行真空干燥处理，进行工作腔准备工作，并对基板预热；

（E）采用选区激光熔融成形技术进行成形打印，并在打印成形完成后24h内对摇臂、试样及基板进行热处理，以及机械加工；

（F）分别进行随炉微观性能检测、零件表面尺寸检测、随炉拉伸性能检测，并进行质检，若合格，则交付，若不合格，则分析改进并重新试验；

步骤（D）中Al-Mg-Sc-Zr系高强铝合金粉末的成分含量%为：Al基、Mg4～9、Sc0.5～0.8、Mn≤0.8、Si≤1.0、Fe≤0.4、Zn≤0.25，氧元素O≤500ppm、氮元素N≤500ppm；

步骤（E）中选区激光熔融成形技术的工艺参数：激光功率为300～350W、扫描速度为1000～1200mm/s、打印层厚为0.03～0.05mm、点间距为0.12mm、扫描策略采用67°旋转扫描、氧含量≤1000ppm；

步骤（E）中选区激光熔融成形技术成形打印的具体步骤如下：

（a）刮刀和基板调平，控制第一次铺粉，粉末在基板表面呈薄薄一层；

（b）成型舱气体氛围培养到达设定值氧含量以及基板预热温度达到设定值，开始打印；

（c）第一层打印激光会重熔两次，确保熔透，之后激光每一层只需扫描一次；

（d）如此往复循环，直至摇臂和随炉试样完全被加工完成；

（e）待基板温度下降至室温，打开成型舱，清理粉末取出零件和基板。

2.根据权利要求1所述的一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法，其特征在于：步骤（D）中真空干燥处理的工艺参数：温度为80℃；时间为4～8h；霍尔流速＜50s/50g。

3.根据权利要求1所述的一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法，其特征在于：步骤（D）中工作腔准备工作包括：清理成型舱中的基板，充入纯度为99.99%的惰性气体；基板预热的温度为150～200℃。

4.根据权利要求1所述的一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法，其特征在于：步骤（E）中热处理的工艺参数：固溶500～550℃×2～12h、时效200-300×2～12h。

5.根据权利要求1所述的一种飞机操纵系统铝合金摇臂材料与工艺双替代验证方法，其特征在于：步骤（E）中机械加工的过程为：先采用线切割的方式进行分离，之后对摇臂和试样进行精加工。