[发明专利]一种仿生飞行器舵面制备方法

权利要求书

1.一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，

将钛板和铝板预先模压变形为多层钛、铝交替铺层板，方法为：

对每个钛板按照舵蒙皮轮廓，在0~1000℃温度条件下模压成型，对每个铝板按照舵蒙皮轮廓，在0~600℃温度条件下模压成型，将塑性变形后的钛板和铝板交替铺层摆放形成多层钛、铝交替铺层板；

或将钛板和铝板交替铺层摆放，在温度范围是20℃至600℃、压力范围是1MPa至200MPa条件下进行热压处理，使其不会分层脱落，按照舵蒙皮形面设计内外模具，通过模具将钛板和铝板交替铺层板进行热压变形，压力范围是1MPa至200MPa，温度范围是20℃至600℃；

将模压变形后的钛、铝交替铺层板放在舵蒙皮的成型模具里面，进行反应热处理制备成TiAl基合金蒙皮，压力范围是1MPa至200MPa，温度范围是600℃至1400℃，再将所述TiAl基合金蒙皮与骨架连接，在模具里面进行加温加压，形成仿生飞行器舵面；或通过工装夹具设备，将变形后未反应的钛板和铝板多层板镶嵌到舵骨架两侧，然后放到模具里面进行加热加压反应和合成，制备成TiAl基合金蒙皮直接与舵骨架结构连接成一体，工装加压位置为蒙皮与骨架的接触部位，载荷范围是1MPa至200MPa，温度范围是600℃至1400℃。

2.根据权利要求1所述的一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，所述舵蒙皮与骨架连接选择焊接、铆接、螺接或其组合连接工艺方式，再通过模具进行加温加压，载荷范围是1MPa至200MPa，温度范围是600℃至1400℃，空冷降温到室温后，用高温合金材料的螺钉、螺母对舵的骨架和蒙皮进行辅助连接，螺钉和螺母不凸出蒙皮表面。

3.根据权利要求1所述的一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，

将钛板和铝板交替铺层摆放，最外面两侧为钛板；

将所述钛板和铝板交替铺层板在500℃条件下进行热压处理，使其不会分层脱落；

按照舵蒙皮形面设计内外模具，将所述钛板和铝板交替铺层板在500℃条件下通过内外模具进行热弯曲变形，根据产品回弹情况进行1~3次的保压处理；

不降温继续进行后续反应合成：600℃保温30min，1200℃保温60min，空冷降温到室温后，仿生TiAl材料蒙皮制备完成；

对蒙皮四周进行机械加工，满足四周与骨架对接缝隙不大于0.3mm，且无逆气流阶差，顺气流阶差不大于0.2mm；

舵蒙皮与骨架的连接过程：将所述钛板和铝板交替铺层板镶嵌到舵骨架上，通过模具进行加温加压，900℃保温60min，空冷降温到室温后，用高温合金材料的螺钉、螺母对舵的骨架和蒙皮进行辅助连接，需要保证螺钉和螺母不凸出蒙皮表面，仿生舵面制备完成。

4.根据权利要求1所述的一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，

将钛板和铝板交替铺层摆放，在温度500℃、压力50MPa条件下进行热压处理，使其不会分层脱落；

按照舵蒙皮形面设计内外模具，将所述钛板和铝板交替铺层板在500℃条件下通过内外模具进行热弯曲变形，根据产品回弹情况进行1~3次的保压处理；

对变形到位后的所述钛板和铝板交替铺层板四周进行机械加工，满足四周与骨架对接缝隙不大于0.3mm，且无逆气流阶差，顺气流阶差不大于0.3mm；

舵蒙皮与骨架的连接：将所述钛板和铝板交替铺层板镶嵌到舵骨架上，通过模具进行加温加压，600℃保温30min，1200℃保温60min，压力保持50MPa，空冷降温到室温后，仿生舵面制备完成。

5.根据权利要求1所述的一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，舵骨架和蒙皮安装到位后，在对接缝隙处沿着气流方向无逆气流台阶，且顺气流台阶范围0~2mm。

6.根据权利要求1所述的一种仿生飞行器舵面制备方法，其特征在于，同一个产品钛板和铝板的厚度比为1:0.8至1:1.2。