[發明專利]一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法

在審

• 申請號: 201610245614.5
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105750839A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 李小強;李東升;王爍;郭貴強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法，其特征在于：該方法包含以下步驟：

步驟一、材料及設備準備：根據零件要求準備等截面鈦合金型材坯料，以及相應外形帶有一定加工余量的鈦合金筋條，并對等截面鈦合金型材和鈦合金筋條的焊接面進行氧化層去除處理；將準備好的等截面鈦合金型材和鈦合金筋條在線性摩擦焊機上固定，待下一步進行焊接增加筋條；

步驟二、增加筋條：采用線性摩擦焊的方法，使用線性摩擦焊機，使鈦合金筋條在等截面鈦合金型材規定區域上以一定摩擦壓力P_f，作一定頻率f和一定振幅A的線性往復運動，經時間t₁后，馬上對中，再施加頂鍛力P_u一定時間t₂，將鈦合金筋條焊接于等截面鈦合金型材上；再用線性摩擦焊機夾持下一個鈦合金筋條，重復步驟二，得到帶多個筋條的鈦合金型材；

步驟三、成形前準備：在熱拉彎機上進行相應尺寸模具工裝的安裝，并將冷卻后的帶筋鈦合金型材在熱拉彎機上固定，待成形帶筋鈦合金型材；

步驟四、熱拉彎成形:在熱拉彎機上對帶筋鈦合金型材預加熱，待溫度達到溫度T時，以一定應變速率對帶筋鈦合金型材進行預拉，達到預定應變后，對帶筋鈦合金型材以一定應變速率進行包覆成形，直至完全貼合模具，之后進行一定應變速率的補拉，直至達到終應變；此過程一直保持溫度為T；

步驟五、蠕變成形：使貼模的帶筋鈦合金型材保持夾持狀態，外形和位置不變，在溫度T下保溫一定時間t₃，使拉彎后的帶筋鈦合金型材內部發生應力松弛，實現蠕變成形；切斷電源，待零件冷卻后取下；

步驟六、數控加工：帶筋鈦合金型材蠕變成形后，根據零件最終尺寸要求進行外形的精確數控加工，得到最終尺寸零件，加工結束。

2.根據權利要求1所述的一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法，其特征在于：步驟一中一定加工余量主要是指筋條垂直于摩擦面方向余量3～5mm，其他方向按數控加工給出余量0.5～2mm。

3.根據權利要求1所述的一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法，其特征在于：步驟二中P_f＝30～100MPa，f＝20～70Hz，A＝2～4mm，P_u＝30～100MPa，t₁＝1.5～3.5s，t₂＝0.5～1.5s。

4.根據權利要求1所述的一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法，其特征在于：步驟四中所述的溫度T＝600℃～750℃，一定應變速率為1.0×10^-2～1.0×10^-4/s，預應變是0.1～4％，終應變為0.1～8％。

5.根據權利要求1所述的一種帶筋鈦合金曲率構件的組合制造方法，其特征在于：其中，步驟五中所述溫度T＝600℃～750℃，時間t₃＝5～100min。