[發(fā)明專利]一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611133974.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN108326525B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙冰;李志強(qiáng);廖金華;侯紅亮;韓秀全;王飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空制造技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23P17/00
• 分類號(hào): B23P17/00;B32B3/12;B32B37/06;B32B37/10
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1.一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于：用氣凝膠填充鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的下半部分，鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的上半部分通過氣體進(jìn)行主動(dòng)冷卻；

所述鈦合金三維點(diǎn)陣的構(gòu)造過程為：第一步為加工出非網(wǎng)格芯板的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；第二步為止焊劑涂覆；第三步為芯板與面板的疊層；第四步為芯板與面板擴(kuò)散連接；第五步為超塑成形；第六步為切割出鈦合金三維點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)，通過切斷進(jìn)氣管和排氣管，使得鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間通過切割留下的進(jìn)氣口和排氣口與外部相通；第七步為將預(yù)制件放入到清洗槽中進(jìn)行超聲清洗，對(duì)鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行清洗，去除止焊劑和污垢；

其中，芯板與面板的疊層步驟是從上至下依次將上面板、第一網(wǎng)格芯板、非網(wǎng)格芯板、第二網(wǎng)格芯板和下面板順序疊層，再采用氬弧焊進(jìn)行封焊，其中，在上面板和第一網(wǎng)格芯板及非網(wǎng)格芯板之間分別焊接進(jìn)氣管和排氣管，在非網(wǎng)格芯板和第二網(wǎng)格芯板及下面板之間也分別焊接進(jìn)氣管和排氣管；

在鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部制備氣凝膠為通過溶膠-凝膠的方法，經(jīng)過凝膠制備、凝膠注入、凝膠陳化和凝膠干燥的工藝過程，氣凝膠可以是SiO2、Al2O3氣凝膠中的任一種，氣凝膠通過非網(wǎng)格芯板和第二網(wǎng)格芯板及下面板之間的進(jìn)氣管注入；

鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間的上半部分通過氣體進(jìn)行主動(dòng)冷卻包括上面板和第一網(wǎng)格芯板及非網(wǎng)格芯板之間的進(jìn)氣管和排氣管在服役過程中通入冷卻氣流，實(shí)現(xiàn)對(duì)上面板的冷卻；

在鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的外部覆蓋閉式等離子模塊，鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的內(nèi)部放置等離子激發(fā)電源。

2.如權(quán)利要求1所述的一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于：止焊劑涂覆步驟是在芯板的兩面都涂覆上止焊劑，涂覆位置為筋條交會(huì)處。

3.如權(quán)利要求1所述的一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于：芯板與面板擴(kuò)散連接步驟為采用型模加壓的方法，將芯板分別與上面板和下面板擴(kuò)散連接在一起，該步驟中，加熱溫度為870-950℃，壓強(qiáng)為2-4MPa，加熱時(shí)間為1.5-3h；

超塑成形步驟為將擴(kuò)散連接后的預(yù)制件放入到超塑成形模具中進(jìn)行超塑成形，該步驟中，加熱溫度為870-950℃，壓強(qiáng)為2-4MPa，加熱時(shí)間為1.5-3h。

4.如權(quán)利要求1所述的一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于：鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)包括鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)本體，鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)本體的外部連接有閉式等離子模塊。

5.如權(quán)利要求4所述的一種充填氣凝膠的鈦合金三維點(diǎn)陣防熱結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于：鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)本體包括上面板和下面板，上面板和下面板的中部設(shè)置有分別與上面板和下面板平行的非網(wǎng)格芯板，上面板和非網(wǎng)格芯板之間設(shè)置有第一網(wǎng)格芯板，下面板和非網(wǎng)格芯板之間設(shè)置有第二網(wǎng)格芯板；

閉式等離子模塊包括閉式等離子殼體，閉式等離子殼體上設(shè)置有等離子引導(dǎo)電極，閉式等離子殼體的內(nèi)部設(shè)置有閉式等離子腔體，該閉式等離子腔體連接有穿過鈦合金三維點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)本體的等離子激發(fā)腔體，等離子激發(fā)腔體的另一端設(shè)置有等離子感應(yīng)激發(fā)線圈，等離子感應(yīng)激發(fā)線圈上連接有導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端連接有等離子激發(fā)電源。