一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115922044A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211590652.6B23K20/26(2006.01)(22)申请日2022.12.12(71)申请人航天海鹰（哈尔滨）钛业有限公司地址150029黑龙江省哈尔滨市高新技术产业开发区科技创新城智谷四街4158号(72)发明人贺晓峰刘仲权丁锐杨小克王洋张茜赵倩倩张群李忠原逄明鑫(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师韩丽娜(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法(57)摘要本发明提出了一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，属于焊接技术领域。解决了传统方法得到的蜂窝夹层结构常常出现蜂窝材料变形、蜂窝材料脱焊、夹层结构界面脱焊等缺陷的问题。本发明在焊前装配过程为将清洗好的盖板、蜂窝芯板坯料进行预处理，区分扩散连接区域和非扩散连接区域，在非扩散连接区域喷涂阻焊剂，依序由下至上叠放各层板料后将上、下盖板四周封焊并在预留的进气孔位置焊接进气管，随后对组装后的坯料加热并施加机械压力实施扩散连接，完成扩散连接后将坯料装入超塑拉伸模具加热并由进气管向坯料内充入氩气，对上、下盖板进行超塑成形同时带动中间芯层进行超塑拉伸形成蜂窝结构。本发明是一种低成本、高效、高质量的工艺方法。CN115922044ACN115922044A权利要求书1/1页1.一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：焊前装配过程为将清洗好的盖板、蜂窝芯板坯料进行预处理，区分扩散连接区域和非扩散连接区域，在非扩散连接区域喷涂阻焊剂，依序由下至上叠放各层板料后将上、下盖板四周封焊并在预留的进气孔位置焊接进气管，随后对组装后的坯料加热并施加机械压力实施扩散连接，完成扩散连接后将坯料装入超塑拉伸模具加热并由进气管向坯料内充入氩气，对上、下盖板进行超塑成形同时带动中间芯层进行超塑拉伸形成蜂窝结构。2.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：焊前装配过程具体包括：1、扩散焊前准备两张盖板坯料以及4张蜂窝芯板坯料；2、焊前对全部坯料进行酸洗等表面处理，至能够达到扩散连接的标准要求，对各层坯料的贴合面进行处理，区分扩散区域和非扩散区域。3.根据权利要求2所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：盖板坯料需大于模具边缘5mm，以避免封焊的余高影响扩散连接，芯板坯料与盖板坯料长度一致，能够同时封焊，宽度需小于超塑模具型腔宽度，保证气压有效施加在上、下盖板上。4.根据权利要求2所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：对划线样板中的槽孔由左至右依次编号1‑N，其中N为大于1的整数，对芯板由下至上依次编号a，b，c，d，分别在下盖板、b、d芯板的上表面留出奇数位置的扩散连接区域，其余位置喷涂阻焊剂，在a、c芯板的上表面留出偶数位置的扩散区域，其余位置喷涂阻焊剂，由下至上依次叠放各层坯料，四周封焊并在预留通气孔位置焊接通气管。5.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：扩散连接时模具升温至940℃，施加机械压力25t，保压试件2h，扩散过程中一直保持密封腔内抽真空状态。6.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：超塑拉伸时模具升温至940℃，施加气压2MPa，升压试件2h，保压试件0.5h，加载机械压力30t。7.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：所述蜂窝结构中间为多层蜂窝芯，两侧为上、下盖板，中间蜂窝芯是由4层芯板组成。8.根据权利要求7所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：蜂窝芯胞壁厚范围0.3‑1.0mm，盖板厚度范围1.0‑10mm。9.根据权利要求7或8所述的蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法，其特征在于：所述蜂窝结构所用材料为TA15钛合金。2CN115922044A说明书1/4页一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法技术领域[0001]本发明属于焊接技术领域，特别是涉及一种蜂窝夹层板扩散连接/超塑拉伸的方法。背景技术[0002]蜂窝结构凭借其特有的重量轻、承载性能好、声波和电磁波阻尼性能好等特点，在轻量化舵翼面、蜂窝气封、阻尼声衬、金属隔热层、发动机排气喷嘴、机匣等关键构件中具有十分广阔的应用前景。[0003]传统的蜂窝夹层结构板为蜂窝夹层与上、下面板分别成形，然后采用钎焊、胶接、激光焊接、缝焊法等方式连接为一体。传统方法得到的蜂窝夹层结构常常出现蜂窝材料变形、蜂窝材料脱焊、夹层结构界面脱焊等缺陷。这些缺陷