[發(fā)明專利]一種仿生飛行器舵面制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110443669.8 | 申請日： | 2021-04-23 |
| 公開（公告）號： | CN113071163B | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王慶偉;李晶;馮蕾蕾;呂文亮;韓樂;黃正石;劉鵬;范國華 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京機(jī)電工程研究所 |
| 主分類號： | B32B15/01 | 分類號： | B32B15/01;B32B15/20;B32B15/00;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/18 |
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| 地址： | 100074 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 仿生 飛行器 制備 方法 | ||
1.一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，
將鈦板和鋁板預(yù)先模壓變形為多層鈦、鋁交替鋪層板，方法為：
對每個鈦板按照舵蒙皮輪廓，在0~1000℃溫度條件下模壓成型，對每個鋁板按照舵蒙皮輪廓，在0~600℃溫度條件下模壓成型，將塑性變形后的鈦板和鋁板交替鋪層擺放形成多層鈦、鋁交替鋪層板；
或?qū)⑩伆搴弯X板交替鋪層擺放，在溫度范圍是20℃至600℃、壓力范圍是1MPa至200MPa條件下進(jìn)行熱壓處理，使其不會分層脫落，按照舵蒙皮形面設(shè)計內(nèi)外模具，通過模具將鈦板和鋁板交替鋪層板進(jìn)行熱壓變形，壓力范圍是1MPa至200MPa，溫度范圍是20℃至600℃；
將模壓變形后的鈦、鋁交替鋪層板放在舵蒙皮的成型模具里面，進(jìn)行反應(yīng)熱處理制備成TiAl基合金蒙皮，壓力范圍是1MPa至200MPa，溫度范圍是600℃至1400℃，再將所述TiAl基合金蒙皮與骨架連接，在模具里面進(jìn)行加溫加壓，形成仿生飛行器舵面；或通過工裝夾具設(shè)備，將變形后未反應(yīng)的鈦板和鋁板多層板鑲嵌到舵骨架兩側(cè)，然后放到模具里面進(jìn)行加熱加壓反應(yīng)和合成，制備成TiAl基合金蒙皮直接與舵骨架結(jié)構(gòu)連接成一體，工裝加壓位置為蒙皮與骨架的接觸部位，載荷范圍是1MPa至200MPa，溫度范圍是600℃至1400℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，所述舵蒙皮與骨架連接選擇焊接、鉚接、螺接或其組合連接工藝方式，再通過模具進(jìn)行加溫加壓，載荷范圍是1MPa至200MPa，溫度范圍是600℃至1400℃，空冷降溫到室溫后，用高溫合金材料的螺釘、螺母對舵的骨架和蒙皮進(jìn)行輔助連接，螺釘和螺母不凸出蒙皮表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，
將鈦板和鋁板交替鋪層擺放，最外面兩側(cè)為鈦板；
將所述鈦板和鋁板交替鋪層板在500℃條件下進(jìn)行熱壓處理，使其不會分層脫落；
按照舵蒙皮形面設(shè)計內(nèi)外模具，將所述鈦板和鋁板交替鋪層板在500℃條件下通過內(nèi)外模具進(jìn)行熱彎曲變形，根據(jù)產(chǎn)品回彈情況進(jìn)行1~3次的保壓處理；
不降溫繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)合成：600℃保溫30min，1200℃保溫60min，空冷降溫到室溫后，仿生TiAl材料蒙皮制備完成；
對蒙皮四周進(jìn)行機(jī)械加工，滿足四周與骨架對接縫隙不大于0.3mm，且無逆氣流階差，順氣流階差不大于0.2mm；
舵蒙皮與骨架的連接過程：將所述鈦板和鋁板交替鋪層板鑲嵌到舵骨架上，通過模具進(jìn)行加溫加壓，900℃保溫60min，空冷降溫到室溫后，用高溫合金材料的螺釘、螺母對舵的骨架和蒙皮進(jìn)行輔助連接，需要保證螺釘和螺母不凸出蒙皮表面，仿生舵面制備完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，
將鈦板和鋁板交替鋪層擺放，在溫度500℃、壓力50MPa條件下進(jìn)行熱壓處理，使其不會分層脫落；
按照舵蒙皮形面設(shè)計內(nèi)外模具，將所述鈦板和鋁板交替鋪層板在500℃條件下通過內(nèi)外模具進(jìn)行熱彎曲變形，根據(jù)產(chǎn)品回彈情況進(jìn)行1~3次的保壓處理；
對變形到位后的所述鈦板和鋁板交替鋪層板四周進(jìn)行機(jī)械加工，滿足四周與骨架對接縫隙不大于0.3mm，且無逆氣流階差，順氣流階差不大于0.3mm；
舵蒙皮與骨架的連接：將所述鈦板和鋁板交替鋪層板鑲嵌到舵骨架上，通過模具進(jìn)行加溫加壓，600℃保溫30min，1200℃保溫60min，壓力保持50MPa，空冷降溫到室溫后，仿生舵面制備完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，舵骨架和蒙皮安裝到位后，在對接縫隙處沿著氣流方向無逆氣流臺階，且順氣流臺階范圍0~2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生飛行器舵面制備方法，其特征在于，同一個產(chǎn)品鈦板和鋁板的厚度比為1:0.8至1:1.2。
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