[發明專利]一種用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO2固體止焊劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310406678.5
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103433648A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 蔣少松;盧振
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K35/362
• 分類號: B23K35/362;B23K20/18;B29C43/24;B29C43/32;B29B7/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種固體止焊劑及其制備方法。

背景技術

鈦合金超塑成形/擴散連接(SPF/DB)工藝是利用超塑成形和擴散連接的溫度比較接近、技術條件和其它工藝參數具有兼容性的特點，在一個溫度循環中完成超塑成形和擴散連接兩種工藝過程，SPF/DB可用于制造整體性好的兩層或者多層有加強筋結構的板類合金件。與傳統的鉚接和螺接結構相比較，SPF/DB結構可大大減少零件和緊固件的數量，有效消除因緊固孔產生的裂紋源，使得結構件的耐久性和損傷容限有了很大的提高和改善。在采用SPF/DB組合工藝進行多層結構的生產中，止焊劑涂覆形狀決定了構件的芯板結構。止焊劑的涂覆不僅會影響擴散連接強度，也會影響超塑成形后的多層結構成形精度。止焊劑涂覆形狀精度差，會導致擴散連接區域與超塑成形區域結合部位產生局部應力集中，易于導致成形中的破裂。止焊劑涂覆過薄，會導致不該擴散連接的區域產生連接。止焊劑涂覆過厚，易于在成形過程中導致止焊劑脫落，造成形結構不完整。因此，止焊劑的涂覆對于鈦合金超塑成形/擴散連接結構的成形質量具有直接影響作用，開發新型止焊劑具有很大的實用意義。

傳統的止焊劑一般為陶瓷粉末與酒精或丙酮等溶劑的液體混合物，基本采用人工涂覆，涂覆后隨著溶劑揮發陶瓷粉末附著在板材表面。在涂覆過程中止焊劑液體易于發生不規則流動，導致止焊劑涂覆形狀不規則，難以控制；而且無法重復涂覆，厚度難以控制，因此一旦發生涂覆不規則，就需要采用溶劑擦拭，造成止焊劑形狀精度大幅減低，對超塑成形/擴散連接結構的精度產生不利影響。

發明內容

本發明的目的是要解決現有鈦合金超塑成形/擴散連接(SPF/DB)工藝中止焊劑涂覆困難且涂覆精度差的問題，而提供的一種用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑及其制備方法。

一種用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑是按質量百分比由15%～25%聚乙烯、0.1%～10%聚丙烯、0.1%～10%石蠟、0.1%～10%環氧樹脂、0.1%～5%植物油和50%～70%二氧化鈦制備而成，且所述用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑的寬度為5mm～10mm、厚度為0.2mm～0.4mm。

一種用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑的制備方法，具體是按以下步驟完成：

一、稱量：

按質量百分比秤取15%～25%聚乙烯、0.1%～10%聚丙烯、0.1%～10%石蠟、0.1%～10%環氧樹脂、0.1%～5%植物油和50%～70%二氧化鈦，得到用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑的原料；

二、制備固體片狀止焊劑：

在溫度為100～150℃的條件下使用機械式攪拌機將步驟一中稱量的用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑的原料混和攪拌，然后自然冷卻至40℃～60℃，得到混合后的固體止焊劑；在輥輪間隙為0.2mm～0.5mm和滾速為8r/min～15r/min的條件下將混合后的固體止焊劑滾壓，得到厚度為0.2mm～0.4mm的固體片狀止焊劑；

三、裁剪：

使用輕型裁剪機將步驟一中得到厚度為0.2mm～0.4mm的固體片狀止焊劑裁剪成寬度為5mm～10mm、厚度為0.2mm～0.4mm的用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑。

本發明的優點：一、本發明制備的用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑為固體帶狀止焊劑，涂覆形狀規則，容易涂覆；二、本發明制備的用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑形狀規則，厚度易于控制，可以重復涂覆，因此涂覆精度高；三、在鈦合金超塑成形/擴散連接工藝中，溫度一般在850℃～950℃，此時本發明制備的用于鈦合金超塑成形/擴散連接的易涂覆TiO₂固體止焊劑中的聚苯乙烯和樹脂會揮發，只剩下TiO₂留在阻焊區域，達到阻止連接的目的，且殘余物不會對鈦合金結構件質量產生不良影響。

具體實施方式