[发明专利]一种X型钛合金三维点阵夹层结构的制备方法

摘要

本发明属于钛合金结构成形技术，涉及一种X型钛合金三维点阵夹层结构的超塑成形/扩散连接制备方法。本发明采用超塑成形方法制备X型钛合金三位点阵夹层构件，本发明首次提出采用超塑成形/扩散连接工艺相，来制备X型钛合金的三维点阵夹层结构，这样一方面可以精确的控制成型后零件的外形，特别是一些具有复杂外形的X型钛合金三维点阵结构，同时解决了X型钛合金三维点阵夹层成形难的技术难题。而采用超塑成形/扩散连接制备的结构，由于三维点阵夹层与上下面板之间是通过扩散连接的方法结合在一起，因此，具有较高的结合强度。

主权项

一种X型钛合金三维点阵夹层结构的制备方法，其制备方法是，（1）加工芯板的镂空的网格结构，采用高压水切割或数控加工的方式将钛合金板材加工成镂空的网格结构；（2）加工面板，采用高压水切割或数控加工的方式将钛合金板材加工成与芯板外形尺寸相适应的平板；（3）表面化学清洗，去除芯板与面板表面的氧化层；（4）止焊剂涂覆，在芯板的两个表面镂空的的网格上涂覆止焊剂，涂覆止焊剂的原则是，在芯板其中的一个表面网格的第i行，第j与j+1中点，则称该点的坐标（x，y）为（i，j+1/2），在芯板的一个表面网格的第i行和第i+1行中点，第j列，则称该点的坐标（x，y）为（i+1/2，j），如果网格结点的中点坐标符合x‑y＝k+1/2或x+y＝k+1/2，则k为奇数和偶数的结点中点的止焊剂涂覆情况相反，即x‑y＝k+1/2或x+y＝k+1/2直线上的结点中点，当k为奇数时，涂覆或者是不涂覆止焊剂，则k为偶数时，直线上的结点中点的涂覆情况为不涂覆或者是涂覆止焊剂；芯板的另一个表面上的结点中点处的止焊剂的涂覆状态与所对应结点中点处的涂覆状态相反；在结点中点不涂覆止焊剂的宽度与筋条宽度相同，除不涂覆止焊剂的结点中点位置，在芯板的两个表面的其它位置均涂覆止焊剂；（5）芯板与面板扩散连接，按照面板、芯板再面板的顺序叠层，对叠层后的板材边缘进行封边焊，并预留6‑10mm宽度的板材边缘焊接抽气管，将封边焊后的预制坯放入到用于加压扩散连接的扩散连接模具中，通过抽气管对预制坯抽真空，真空度为1.0×10‑1Pa～1.0×10‑3Pa，对扩散连接模具和预制坯加热，升温至900℃～920℃，对扩散连接模具加压，实现预制坯的面板与芯板的扩散连接，扩散连接的工艺参数为：900℃～920℃/2MPa/2h；（6）超塑成形，将扩散连接后的预制坯从扩散连接模具中取出，放入超塑成形模具中，升温至900℃～920℃，在抽气管中通入氩气进行超塑成形，超塑成形工艺参数为：900℃～920℃/2MPa/2h；（7）从超塑成形模具中取出成形后的预制坯，采用高压水切割或数控加工的方法加工出钛合金三维点阵夹层结构。