[發(fā)明專利]一種鈦合金骨架復(fù)合材料機(jī)匣的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810100368.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108327165B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃東;魏戰(zhàn)雷;張朋;南海;包建文;李建崇;李巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): B29C45/14
• 分類號(hào): B29C45/14;B29C45/17;B22C9/04;B22C1/00;B23K15/00
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 仉宇

本發(fā)明涉及了一種鈦合金骨架復(fù)合材料機(jī)匣的制造方法，包括如下步驟：步驟一、采用熔模鑄造工藝制備鈦合金骨架，熔模鑄造工藝中：型殼耐火材料為氧化釔，粘結(jié)劑為二醋酸鋯；步驟二、將鈦合金骨架安裝到復(fù)合材料成型模具的模腔中，之后在模腔中注入復(fù)合材料料漿，料漿包括聚酰亞胺樹(shù)脂和碳纖維，料漿溫度為：270～300℃，固化溫度：310～370℃，固化時(shí)間1.5～3小時(shí)。通過(guò)本方法，對(duì)鈦合金骨架的表面進(jìn)行電子束毛化處理，增大了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的連接面積，提高了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的結(jié)合強(qiáng)度，研制出的鈦合金骨架復(fù)合材料中介機(jī)匣具有重量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域及樹(shù)脂基復(fù)材制造領(lǐng)域，特別涉及到一種鈦合金骨架復(fù)合材料機(jī)匣的制造方法。

背景技術(shù)

新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其推重比將達(dá)到12～15，而中介機(jī)匣作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷端的重要承力部件，工作溫度將提高到370℃左右，且有很高的減重要求。但由于中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是發(fā)動(dòng)機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)，如全部采用復(fù)合材料，機(jī)匣的強(qiáng)度、剛度則難以滿足要求。此外全復(fù)合材料的耐370℃的復(fù)材機(jī)匣，整體成形難度大，因此科研人員開(kāi)始研制以鈦合金為骨架，具有一定耐溫能力的包覆樹(shù)脂基復(fù)合材料的鈦合金骨架復(fù)合材料組合構(gòu)件的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：通過(guò)對(duì)鈦合金骨架的表面進(jìn)行電子束毛化處理，增大了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的連接面積，提高了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的結(jié)合強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

提供一種鈦合金骨架復(fù)合材料機(jī)匣的制造方法，包括如下步驟：

步驟一、采用熔模鑄造工藝制備鈦合金骨架，熔模鑄造工藝中：型殼耐火材料為氧化釔，粘結(jié)劑為二醋酸鋯；對(duì)鈦合金骨架的表面進(jìn)行電子束毛化處理，形成高度1-2mm的毛刺，且毛刺密度為5-8個(gè)/cm2；

步驟二、將鈦合金骨架安裝到復(fù)合材料成型模具的模腔中，之后在模腔中注入復(fù)合材料料漿，料漿包括聚酰亞胺樹(shù)脂和碳纖維，料漿溫度為：270～300℃，固化溫度：310～370℃，固化時(shí)間1.5～3小時(shí)。

復(fù)雜的鈦合金骨架構(gòu)件可以采用熔模鑄造制作，型殼面層及鄰面層耐火材料為穩(wěn)定化處理后的氧化釔，粘結(jié)劑為醋酸鋯，耐火材料為穩(wěn)定化處理后的氧化釔。熱等靜壓的惰性氣體為氬氣，溫度為920±10℃，保溫時(shí)間2～2.5h，壓力控制在110～140MPa。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)本方法，對(duì)鈦合金骨架的表面進(jìn)行電子束毛化處理，增大了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的連接面積，提高了鈦合金與樹(shù)脂基復(fù)合材料的結(jié)合強(qiáng)度，研制出的鈦合金骨架復(fù)合材料中介機(jī)匣具有重量輕，強(qiáng)度高的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)部件的示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)部件的局部示意圖；

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

提供一種鈦合金骨架復(fù)合材料機(jī)匣的制造方法，包括如下步驟：

步驟一、采用熔模鑄造工藝制備鈦合金骨架，熔模鑄造工藝中：型殼耐火材料為氧化釔，粘結(jié)劑為二醋酸鋯；對(duì)鈦合金骨架的表面進(jìn)行電子束毛化處理，形成高度1-2mm的毛刺，且毛刺密度為5-8個(gè)/cm2；

步驟二、將鈦合金骨架安裝到復(fù)合材料成型模具的模腔中，之后在模腔中注入復(fù)合材料料漿，料漿包括聚酰亞胺樹(shù)脂和碳纖維，料漿溫度為：270～300℃，固化溫度：310～370℃，固化時(shí)間1.5～3小時(shí)。

復(fù)雜的鈦合金骨架構(gòu)件可以采用熔模鑄造制作，型殼面層及鄰面層耐火材料為穩(wěn)定化處理后的氧化釔，粘結(jié)劑為醋酸鋯，耐火材料為穩(wěn)定化處理后的氧化釔。熱等靜壓的惰性氣體為氬氣，溫度為920±10℃，保溫時(shí)間2～2.5h，壓力控制在110～140MPa。