鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦合金異形翼的制造方法，特別是一種鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其包括以下步驟：（1）分解零件并設(shè)置工藝塊；（2）按圖機(jī)械切削加工上述兩部分的坯料；（3）在真空爐中進(jìn)行擴(kuò)散焊；（4）機(jī)加工成型。本發(fā)明的方法，成功地解決了解決了熔化焊焊縫質(zhì)量問題及焊接變形的難題，極大地提高了產(chǎn)品合格率，大幅降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈦合金異形翼的制造方法，特別是一種鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明所述的鈦合金異形翼如圖1所示，其主要包括主接頭1、四個(gè)連接件2、3、4、
5、操控臂6和軸孔座7。所述主接頭I的一側(cè)設(shè)有軸孔座7和操控臂6，另一側(cè)排列有彼此平行的四個(gè)連接件2、3、4、5，為減輕重量，所述四個(gè)連接件的截面為C形，軸孔座7為具有側(cè)板孔8的板結(jié)構(gòu)。若采用金屬切削加工，則由于連接件的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，以及操控臂妨礙軸孔座側(cè)板孔5的加工，而無法實(shí)現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)是按圖2所示進(jìn)行分解:將主接頭和軸孔座設(shè)為一個(gè)零件，與所述主接頭兩端和軸孔座的頂部分別設(shè)置A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊；將四個(gè)連接件用一個(gè)工藝塊D連接成一個(gè)件，所述操控臂的一側(cè)設(shè)置E工藝塊，所述A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊、工藝塊D及E工藝塊上均設(shè)有定位銷孔；然后再將分解的零件用氬弧焊、或激光焊、或真空電子束焊接成型。工藝塊用作焊前機(jī)加工和焊接組裝定位，成型后切除。為保證外形尺寸精度，焊后需在真空爐中用熱定型工具進(jìn)行熱定型。不難看出，上述熔焊方法不僅加工過程復(fù)雜，而且焊縫質(zhì)量難以保證，特別是焊縫中的氣孔缺陷無法控制，合格率很低，因此生產(chǎn)成本非常聞。
[0004]由此可見，上述鈦合金異形翼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造上具有一定難度。為了解決上述鈦合金異形翼的制造問題，提高質(zhì)量、減低生產(chǎn)成本是長(zhǎng)期困擾相關(guān)業(yè)者的技術(shù)難題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的鈦合金異形翼的制造方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需解決的難題。
[0005]本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的采用熔焊方法制造鈦合金異形翼存在的質(zhì)量無法保證的問題，而提供一種新的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，所要解決的技術(shù)問題是確保產(chǎn)品的精度、一致性和焊縫質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其中包括以下步驟:
[0008]( I)分解零件并設(shè)置工藝塊，將整個(gè)鈦合金異形翼沿中間層面分為上下兩部分，在主接頭兩端、軸孔座頂部及四個(gè)連接件的端部分別設(shè)置A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊及D工藝塊，且在A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊及D工藝塊上均設(shè)有定位銷孔；
[0009](2)按圖機(jī)械切削加工上述上、下兩部分分解零件的坯料，所述坯料僅加工連接件的Cl形槽部分、軸孔座的側(cè)板孔部分及主接頭、軸孔座、操控臂及四個(gè)連接件的側(cè)面；
[0010](3)焊接，將加工好的上、下兩部分分解零件用銷釘定位后，在真空爐中進(jìn)行擴(kuò)散焊;
[0011](4)機(jī)加工成型。
[0012]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0013]前述的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其中在步驟(3)的焊接前還對(duì)零件進(jìn)行清洗及烘干，以去除油脂和氧化膜，其中包括
[0014](3-1)化學(xué)除油，除油液配方:Na3P04.12H20 45_60g/L, Na2C03.10H20:40_50g/L, Na2Si0320-35g/L,水余量；溶液溫度60_90°C，除油時(shí)間15_20min，去除表面油脂；
[0015](3-2)堿洗，堿洗液的配方:NaOH 500-700g/L, NaN02 150_250g/L，水余量；溶液溫度 90-100°C，堿洗時(shí)間 20-120min ；
[0016](3-3)酸洗，酸洗液的配方:HN03(65%-68%)，HF(40%)，水余量，溶液溫度18_45°C，酸洗時(shí)間l_15min,去除表面氧化物；
[0017](3-4)水洗、烘干，采用去離子水清洗，溫度30-60°C，保證有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗階段應(yīng)采用沖洗，以保證零件表面不受污染；在有鼓風(fēng)機(jī)的烘干箱內(nèi)烘干，烘干溫度 100-150°C，時(shí)間 20-30min。
[0018]前述的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其中步驟(3)所述在真空爐中進(jìn)行真空擴(kuò)散焊的參數(shù)為:預(yù)壓壓力0.5M Pa，抽真空至真空度1.33X10-3Pa以上，升溫至900-925°C，保溫時(shí)間30-90min，工作壓力0.5_2MPa，加壓過程分步進(jìn)行，逐步加壓，在保溫時(shí)間內(nèi)每十分鐘加壓0.1MPa直至 工作壓力，升溫速度每小時(shí)不超過100°C，擴(kuò)散焊保溫時(shí)間過后，降溫速度應(yīng)≤50°C /h，在整個(gè)降溫過程中真空度保持在5X 10-3Pa以下，至50°C將工件取出。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法可達(dá)到相當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值，其至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本發(fā)明的方法采用從中心層面分解成上下兩部部分，從而解決連接件的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，以及操控臂妨礙軸孔座側(cè)板孔5的加工問題，采用真空擴(kuò)散焊解決了熔化焊焊縫質(zhì)量問題及焊接變形的難題，極大地提高了產(chǎn)品合格率，大幅降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，相當(dāng)具有產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0021]2、本發(fā)明的方法采用焊后再機(jī)加工外形的工藝，從而保證了鈦合金異形翼的尺寸精度和一致性，使產(chǎn)品完全能達(dá)到技術(shù)要求。
[0022]3、本發(fā)明所省略了熔焊所需的焊接工裝，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
[0023]綜上所述，本發(fā)明的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，在制造方法及結(jié)構(gòu)上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0024]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所要加工的鈦合金異形翼的外觀立體圖。
[0026]圖2是本發(fā)明所要加工的鈦合金異形翼的分解零件立體圖。
[0027]圖3是本發(fā)明鈦合金異形翼的的制造方法的工藝流程圖。
[0028]圖4是本發(fā)明鈦合金異形翼的組裝焊接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法的【具體實(shí)施方式】、制造方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0030]請(qǐng)參閱圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其主要包含以下步驟(如圖3所示):
[0031](I)分解零件并設(shè)置工藝塊，(請(qǐng)參閱圖2)將整個(gè)鈦合金異形翼沿中間層面分為上、下兩部分1、II，在主接頭兩端、軸孔座頂部及四個(gè)連接件的端部分別設(shè)置A工藝塊I1、II1、B工藝塊12、112、C工藝塊13、113及D工藝塊14、114，且在A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊及D工藝塊上均設(shè)有定位銷孔8 ；
[0032](2)按圖機(jī)械切削加工上述上、下兩部分分解零件的坯料，所述坯料僅加工連接件的Cl形槽部分、軸孔座的側(cè)板孔部分及主接頭、軸孔座、操控臂及四個(gè)連接件的側(cè)面；適當(dāng)增加擴(kuò)散焊的變形量及外形的機(jī)加工裕量。
[0033](3)焊接，如圖4所示，將加工好的上、下兩部分分解零件用銷釘通過銷釘孔定位后，在真空爐中進(jìn)行擴(kuò)散焊；
[0034](4)機(jī)加工成型。
[0035]在步驟(3)的焊接前還對(duì)零件進(jìn)行清洗及烘干，以去除油脂和氧化膜，其中包括
[0036](3-1)化學(xué)除油，除油液配方:Na3P04.12H20 45_60g/L, Na2C03.10H20:40_50g/L, Na2Si03 20_35g/L，水余量；溶液溫度60_90°C，除油時(shí)間15_20min，去除表面油脂；
[0037](3-2)堿洗，堿洗液的配方:NaOH 500-700g/L, NaN02 150_250g/L，水余量；溶液溫度 90-100°C，堿洗時(shí)間 20-120min ；
[0038](3-3)酸洗，酸洗液的配方:HN03(65%-68%)，HF(40%)，水余量，溶液溫度18_45°C，酸洗時(shí)間l_15min,去除表面氧化物；
[0039](3_4)水洗、烘干,米用去尚子水清洗,溫度30_60°C,保證有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗階段應(yīng)采用沖洗，以保證零件表面不受污染；在有鼓風(fēng)機(jī)的烘干箱內(nèi)烘干，烘干溫度 100-150°C，時(shí)間 20-30min。
[0040]步驟(3)所述在真空爐中進(jìn)行真空擴(kuò)散焊的參數(shù)為:預(yù)壓壓力0.5MPa，抽真空至真空度1.33X10-3Pa以上，升溫至900-925°C，保溫時(shí)間30_90min，工作壓力0.5_2MPa，加壓過程分步進(jìn)行，逐步加壓，在保溫時(shí)間內(nèi)每十分鐘加壓0.1MPa直至工作壓力，升溫速度每小時(shí)不超過100°C，擴(kuò)散焊保溫時(shí)間過后，降溫速度應(yīng)< 50°C /h，在整個(gè)降溫過程中真空度保持在5X10-3Pa以下，至50°C將工件取出。
[0041]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其特征在于包括以下步驟: (1)分解零件并設(shè)置工藝塊，將整個(gè)鈦合金異形翼沿中間層面分為上下兩部分，在主接頭兩端、軸孔座頂部及四個(gè)連接件的端部分別設(shè)置A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊及D工藝塊，且在A工藝塊、B工藝塊、C工藝塊及D工藝塊上均設(shè)有定位銷孔； (2)按圖機(jī)械切削加工上述上、下兩部分分解件的坯料，所述坯料僅加工連接件的Cl形槽部分、軸孔座的側(cè)板孔部分及主接頭、軸孔座、操控臂及四個(gè)連接件的側(cè)面； (3)焊接，將加工好的上、下兩部分分解零件用銷釘定位后，在真空爐中進(jìn)行擴(kuò)散焊； (4)機(jī)加工成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其特征在于在步驟(3)的焊接前還對(duì)零件進(jìn)行清洗及烘干，以去除油脂和氧化膜，其中包括 (3-1)化學(xué)除油，除油液配方:Na3P04.12H20 45_60g/L，Na2CO3.IOH20:40_50g/L, Na2Si0320-35g/L,水余量；溶液溫度60_90°C，除油時(shí)間15_20min，去除表面油脂； (3-2)堿洗，堿洗液的配方:Na0H500-700g/L，NaN02150-250g/L，水余量；溶液溫度90-100°C，堿洗時(shí)間 20-120min ； (3-3)酸洗，酸洗液的配方:HN03 (65%-68%), HF (40%)，水余量，溶液溫度18_45°C，酸洗時(shí)間l_15min，去除表面氧化物； (3-4)水洗、烘干，采用去離子水清洗，溫度30-60°C，保證有充分的水流入清洗槽，在最后的清洗階段應(yīng)采用沖洗，以保證零件表面不受污染；在有鼓風(fēng)機(jī)的烘干箱內(nèi)烘干，烘干溫度 100-150°C，時(shí)間 20-30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金異形翼的擴(kuò)散焊制造方法，其特征在于步驟(3)所述在真空爐中進(jìn)行真空擴(kuò)散焊的參數(shù)為:預(yù)壓壓力0.5MPa，抽真空至真空度1.33 X 10?以上，升溫至900-925°C，保溫時(shí)間30-90min，工作壓力0.5_2MPa，加壓過程分步進(jìn)行，逐步加壓，在保溫時(shí)間內(nèi)每十分鐘加壓0.1MPa直至工作壓力，升溫速度每小時(shí)不超過100°C，擴(kuò)散焊保溫時(shí)間過后，降溫速度應(yīng)≤500C /h，在整個(gè)降溫過程中真空度保持在5X10_3Pa以下，至以下50°C將工件取出。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103521917SQ201310539680
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】胡鑫, 王振強(qiáng), 李波, 胡建國, 何東, 馬剛剛, 趙林森, 杜娟, 王鑫, 蔡洪 申請(qǐng)人:什邡市明日宇航工業(yè)股份有限公司