[发明专利]一种复材叶片钛合金包边的成形方法

权利要求书

1.一种复材叶片钛合金包边的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1针对复材叶片钛合金包边进行实体建模，对模型进行补充，得到封闭的三维模型；

S2基于S1所得三维模型，采用有限元法确定不等厚包边的最佳毛坯外形及内部止焊边界线；

S3制备扩散焊毛坯；

S4清洗扩散焊毛坯的待连接表面，在扩散焊毛坯相互接触但不需要扩散的连接部分涂止焊剂；

S5装配扩散焊毛坯，进行扩散连接；

S6数控加工得到不等厚包边的最佳毛坯；

S7对不等厚包边的最佳毛坯进行加热预成形，经保温、冷却后得到热气胀成形前的预成形件；

S8对预成形件进行热气胀成形；

S9对热气胀成形后的工件进行数控加工，得到复材叶片钛合金包边。

2.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S2具体包括：所述三维模型包括中间面，中间面将三维模型切分为上下两部分，在有限元软件中，进行体网格剖分，并将上下两部分的体网格在连接面处做绑定处理，对三维模型的上下表面加压，将三维模型内腔上下表面与中间面的联合曲面展平至目标平面，得到带有曲面外形和内腔边界的三维网格实体，再利用有限元软件生成包容三维网格实体的实体单元，输出点云并进行逆向建模，可得不等厚包边的最佳毛坯外形及内部止焊边界线。

3.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S5中以加热温度900～950℃、压力1～5MPa、保温时间30～180min的工艺参数进行扩散连接，选择GH4169作为扩散连接模具的材料。

4.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S7中加热预成形的温度为700～800℃，采用模具加热或自阻加热方式时。

5.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，采用模具加热时，模具材料为中硅钼球墨铸铁或者耐热不锈钢。

6.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，采用自阻加热时，模具材料为铸造氮化硅，填充材料为熔融石英，并模具进行绝缘处理。

7.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S8中热气胀成形中加热温度为钛合金相变温度以下20～50℃，达到加热温度后，保温3～5min。

8.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S8中热气胀成形模具对角位置放置导向装置，进行上下模具的定位导正。

9.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述S9中的数控加工包括对热气胀成形后的工件进行切割，获得包边开口。