[发明专利]一种翼舵类零件电子束焊接超塑成形工艺

摘要

本发明涉及一种翼舵类零件电子束焊接超塑成形工艺，涉及超塑成形技术领域。本发明能够实现空心密集芯格翼舵零件电子束焊接超塑复合一体化成形，将芯层用电子束穿透焊接代替扩散连接，解决了芯层的扩散连接质量问题；减少了气路数量，降低了气路堵塞漏气的风险；避免了繁杂的阻焊剂涂覆工作，芯格尺寸精度更高，提高了零件成形质量；相比超塑成形/扩散连接减少了成形的时间，提高了成形效率提高了成形合格率。

主权项

1.一种翼舵类零件电子束焊接超塑成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据图纸对上芯层(2)、下芯层(3)和上蒙皮(1)、下蒙皮(4)下料；

步骤2、对上芯层(2)、下芯层(3)机加通气槽，并进行酸洗，根据翼舵零件内部芯格尺寸分布，对上芯层(2)、下芯层(3)板材进行电子束穿透焊接；

步骤3、手工氩弧焊接上芯层(2)、下芯层(3)周边，在所述通气槽位置焊接通气管；

步骤4、将焊接好的上芯层(2)、下芯层(3)及上蒙皮(1)、下蒙皮(4)进行酸洗，将上蒙皮(1)与上芯层(2)进行焊接，下蒙皮(4)与下芯层(3)进行焊接；

步骤5、将上下模具(7)的内腔及翼舵零件内外表面涂覆阻焊剂，将焊接好的坯料装入上下模具(7)之间的空间，并安装在超塑成形压力机上；

步骤6、对安装在超塑成形压力机上的整体坯料进行反复抽真空、充氩气至少三次后，充入氩气作为保护气体，进行升温；

步骤7、温度达到930℃温度后，按照设定好的气压加载曲线充入氩气；

步骤8、气压加载完成后降温，温度降到300℃后取出零件；

步骤9、根据模型机加翼舵零件外型面。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述翼舵零件为TA15钛合金翼舵零件，尺寸为650mm×400mm，内部为空心芯格结构，芯格尺寸为70mm×50mm。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述翼舵零件板料厚度为1.2mm。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述翼舵零件的芯层尺寸比上蒙皮(1)、下蒙皮(4)尺寸周边均大0.5mm，芯层焊接周边收缩后与上蒙皮(1)、下蒙皮(4)尺寸均相同。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2中，根据翼舵零件内部芯格尺寸分布，对上芯层(2)和下芯层(3)板材进行电子束穿透焊接，具体为：电子束穿透焊接的电子束焊缝(5)位置与翼舵零件内部筋格分布相同，留有焊缝间隙(10)作为筋格之间的通气孔，用于在芯层超塑成形中顺利通气，焊缝间隙(10)宽度为2‑3倍翼舵零件板材壁厚，相邻位置的电子束焊缝(5)分别分布在两层芯层的两侧，电子束焊缝(5)宽度为1.5‑2倍翼舵零件板材壁厚。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3中，手工氩弧焊接两芯层，将两芯层焊接为一个密封的口袋，对封焊后的零件进行气密检测，确保焊袋的密封性。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，将上蒙皮(1)与上芯层(2)进行焊接，下蒙皮(4)与下芯层(3)进行焊接时，在上蒙皮(1)与上芯层(2)、下蒙皮(4)与下芯层(3)之间分别形成焊袋，并焊接通气管，通气管分别连通上蒙皮(1)与上芯层(2)、下蒙皮(4)与下芯层(3)之间的焊袋。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6中，翼舵零件在升温过程中在上蒙皮(1)与上芯层(2)、下蒙皮(4)与下芯层(3)中间分别加载(0.2‑0.5)Mpa氩气。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7中，气压加载曲线达到2Mpa后，保压一定时间继续增到2.5Mpa。

10.如权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(8)气压加载完成后上芯层(2)和下芯层(3)完全分别贴合上蒙皮(1)和下蒙皮(4)上，立筋完全成形。