[發明專利]一種鈦合金釬焊三明治結構板及其制造方法

在審

• 申請號: 201811624909.9
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109465608A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 劉源;楊倩倩;馬明星;曹磊;權思佳;李培旭;楊少丹
• 申請（專利權）人: 清華大學天津高端裝備研究院洛陽先進制造產業研發基地
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

一種鈦合金釬焊三明治結構板，包括上面板、下面板(3)、位于二者之間的多個波紋板(1)，上面板、下面板(3)及波紋板(1)均為鈦合金板，多個波紋板(1)焊接成一個蜂窩芯體(4)，相鄰的兩個波紋板呈相對布置且二者之間的結合采用真空釬焊焊合；蜂窩芯體(4)的上端面與上面板之間的結合、下端面與下面板之間的結合均采用真空釬焊焊合，使蜂窩呈封閉狀。本發明采用真空釬焊的方式制造結構為上下鈦合金面板夾鈦蜂窩芯體的三明治結構板，能夠在減輕板材重量的同時兼具良好的耐高溫性、抗沖擊性、吸能及電磁屏蔽性能。

技術領域

本發明屬于金屬結構材料技術領域，特別涉及一種鈦合金釬焊三明治結構板及其制造方法。

背景技術

目前，船舶、車輛等制造領域在要求構件材料力學性能的同時，也日益追求材料的輕質和耐高溫性能。因此，鈦合金三明治結構板的研發和優化日益迫切，即兩層鈦金屬面板之間夾一層鈦蜂窩芯組成的復合板。至今，三明治結構板的生產多以膠接法和熔融沉積法為主。雖然該類方法生產周期短、加工成本低，但膠接板材強度低且耐高溫性能差，熔融沉積法制造的板材致密度不足且存在組織缺陷，因此均不足以應用于某些高端裝備。

發明內容

本發明的目的在于提出一種采用鈦合金材料通過釬焊工藝制造三明治結構板的方法。

本發明的目的是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種鈦合金釬焊三明治結構板的制造方法，包括以下步驟：

(1)采用鈦合金材料制作上面板、下面板，采用鈦合金箔軋制或沖壓成波紋板；

(2)對上面板、下面板及波紋板上的釬焊面分別進行表面除油，而后對其進行酸洗；

(3)在真空釬焊爐內先將多個波紋板焊接成一個端面為蜂窩狀的蜂窩芯體，而后再將蜂窩芯體的上端面與上面板焊接、下端面與下面板焊接，焊接完成后焊件隨爐保溫；

具體的，真空釬焊爐內的真空度小于2×10^-3Pa；釬料為低熔點的鈦基非晶釬料；焊接溫度為850～900℃，真空釬焊爐的升溫方式為先以20～30℃/min的加熱速度升溫至700～750℃、然后保溫10min以保證溫度均勻、再然后繼續以20～30℃/min的加熱速度升溫至850～900℃；焊接時間為30～60min；

(4)保溫結束后，焊件隨爐冷卻以固定尺寸，制得成品。

進一步的，步驟(1)中上面板、下面板的厚度均為0.05～1mm。

進一步的，步驟(1)中采用鈦合金箔軋制或沖壓成半正六邊形波紋板，多個半正六邊形波紋板焊接形成一個端面為正六邊形蜂窩狀的蜂窩芯體。

進一步的，每個半正六邊形波紋板的高度為5～50mm、壁厚為0.02～0.15mm、用于形成蜂窩的邊長為1～10mm。

進一步的，步驟(2)中利用乙醇或丙醇對上面板、下面板及波紋板上的釬焊面進行表面除油。

本發明的目的還采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種鈦合金釬焊三明治結構板，包括上面板、下面板3、位于二者之間的多個波紋板1，所述上面板、下面板3及波紋板1均為鈦合金板；多個波紋板1焊接成一個蜂窩芯體4，相鄰的兩個波紋板呈相對布置且二者之間的結合采用真空釬焊焊合；蜂窩芯體4的上端面與上面板之間的結合、下端面與下面板之間的結合均采用真空釬焊焊合，使蜂窩呈封閉狀。

進一步的，上面板、下面板的厚度均為0.05～1mm。

進一步的，上面板、下面板之間具有多個半正六邊形波紋板1，其高度為5～50mm、壁厚為0.02～0.15mm、用于形成蜂窩的邊長為1～10mm；多個半正六邊形波紋板焊接成一個端面為正六邊形蜂窩狀的蜂窩芯體4。

借由上述技術方案，本發明具有如下有益效果：