[发明专利]一种柱壳式金属丝网夹芯件钎焊夹具及其制作方法

说明书

本发明提供了一种柱壳式金属丝网夹芯件钎焊夹具及其制作方法，包括端盖、底座、分瓣芯轴、锥形支撑块、分瓣压块及底座；所述分瓣芯轴、锥形支撑块、分瓣压块设置于所述端盖及底座之间；所述锥形支撑块沿夹具的中心轴旋转对称设置，所述分瓣芯轴沿夹具的中心轴旋转对称设置，所述分瓣压块沿夹具的中心轴旋转对称设置；所述锥形支撑块、分瓣芯轴及分瓣压块沿夹具的中心轴轴向从内向外依次设置；所述锥形支撑块的厚度沿着端盖至底座的方向逐渐增大，所述分瓣芯轴的厚度沿着所述端盖至底座的方向逐渐减小。应用本技术方案可实现得到具有轻质、减震降噪等优异性能的金属丝网夹芯柱壳，可广泛应用于航空热端部件等领域。

技术领域

本发明涉及焊接加工技术领域，特别是一种柱壳式金属丝网夹芯件钎焊夹具及其制作方法。

背景技术

夹芯结构件有较高比强度和比刚度等优异的力学性能，具有轻质、减振、冲击吸能、降噪等优点，非常适用于恶劣环境。近年来夹芯结构件在功能与结构一体化设计和应用领域受到了广泛关注，但是目前对于金属丝网夹芯结构件的研究非常少。金属丝网抗压强度高，耐高温、耐化学腐蚀性好，成形性好可根据需求将金属丝编织成不同形状、密度和规格的网，将金属丝网设计成复合材料结构，提高其作为功能构件的结构稳定性并提升其综合力学性能。与面板组成的刚-柔异构复合夹芯结构，在受载时通过芯层弹性形变吸能，允许更大形变并拥有更广的弹性区间，减少塑性形变的发生与破坏。金属丝网夹芯结构具有耐高温和阻尼性好，能量吸收和缓冲减振等诸多优良性能，在航空航天、国防军工、建筑、交通运输等领域有着重要的应用潜力。

夹芯结构的制造中连接工艺主要有胶结和焊接两种方法。目前使用最广泛的连接工艺是胶粘，通过胶结可以在不影响材料本身特性的情况下可实现异构材料的连接，工艺加工简便、适合大批量生产，但是由于胶层耐高温、抗腐蚀和老化的能力差，进而导致其界面结合强度不高，应用范围有着很大的局限性。焊接作为一种传统的金属结合方法，是实现同种金属或异种金属间连接的有效方式。与胶结工艺相比，焊接工艺实现了面板与芯子的冶金结合，在焊接过程中具备变形小、连接强度高的优势，制备的夹芯结构界面结合强度高、性能稳定、阻尼耗能效果好。因此与胶结工艺相比，焊接工艺制备的夹芯结构件在耐高温、抗老化等方面有着巨大的优势，应用范围更为广泛。

目前通过焊接制备的夹芯结构件的方法主要有激光焊接、扩散焊以及钎焊。由于激光焊接过程中激光束能量很难控制，焊接过后的面板中容易形成大小不等的气孔，扩散焊焊缝处的材料力学性能远低于母材，通过熔融的钎料来实现冶金连接，界面结合良好，但夹芯结构的焊接大多为以平面焊接为主，柱壳式的夹芯板钎焊夹具较少，在一定程度上限制了柱壳式夹芯板在工程上的应用

现有技术存在的以下问题：1)传统的胶结方法制备的夹芯结构件的耐高温、抗腐蚀、抗老化性能较差，且容易因面/芯脱粘导致材料力学性能降低；2)现有的焊接方式制备的夹芯结构件中存在有激光焊接后面板中容易形成大小不等的气孔，扩散焊焊缝处的材料力学性能远低于母材。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柱壳式金属丝网夹芯件钎焊夹具及其制作方法，制备得到的金属丝网夹芯柱壳件具有轻质、减震降噪等优异性能，可广泛应用于航空热端部件等领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种柱壳式金属丝网夹芯件钎焊夹具，包括端盖、分瓣芯轴、锥形支撑块、分瓣压块及底座；所述分瓣芯轴、锥形支撑块、分瓣压块设置于所述端盖及底座之间；所述锥形支撑块沿夹具的中心轴旋转对称设置，所述分瓣芯轴沿夹具的中心轴旋转对称设置，所述分瓣压块沿夹具的中心轴旋转对称设置；所述锥形支撑块、分瓣芯轴及分瓣压块沿夹具的中心轴轴向从内向外依次设置；所述锥形支撑块的厚度沿着端盖至底座的方向逐渐增大，所述分瓣芯轴的厚度沿着所述端盖至底座的方向逐渐减小；所述锥形支撑块及所述分瓣芯轴组成一组合件，所述组合件面向所述端盖及底座的两端厚度一致。

在一较佳的实施例中，所述底座、端盖、分瓣芯轴、锥形支撑块以及分瓣压块均开设连接螺纹孔，通过螺栓固定所述分瓣芯轴及分瓣压块与底座，通过螺栓固定端盖与锥形支撑块。