[发明专利]一种异种金属叠层薄壁筒形件成形方法

权利要求书

1.一种异种金属叠层薄壁筒形件成形方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)，异种金属箔材准备：将设计、切割好的异种金属箔材清洗干净、烘干备用，在金属箔材原料的面积满足最终构件连续缠绕总面积要求的情况下，采用异种金属箔材连续缠绕成形方法；在金属箔材原料的面积不满足最终构件连续缠绕总面积要求的情况下，采用异种金属箔材分步缠绕成形方法；

步骤(2)，异种金属箔材缠绕成形：对于异种金属箔材连续缠绕成形：根据最终异种金属叠层构件的形状与尺寸，设计成形模具，将准备好的异种金属箔材连续缠绕固定于分瓣芯轴上，然后将缠绕着多层异种金属箔材的芯轴置于外层套筒中，使用上下锥形压头固定多层异种金属箔；

对于异种金属箔材分步缠绕成形：根据最终异种金属叠层构件的形状与尺寸，设计成形模具，当采用回转体薄壁筒构件成形模具时，首先向锥形压头上进行第1次异种金属箔材缠绕成形，叠层筒坯在两端分别预留长度为δ的工艺段，在第1次缠绕成形后的叠层筒坯两端的工艺段内，采用熔化焊锡方法将叠层筒坯固定在锥形压头上，随后进行第2次异种金属箔材缠绕成形，在第2次缠绕成形后的叠层筒坯两端的工艺段内，采用熔化焊锡方法将叠层筒坯固定在锥形压头上，重复上述分步缠绕成形步骤，直至多层异种金属箔材经后续真空热压后厚度满足最终异种金属叠层薄壁筒形件的壁厚要求；当采用非回转体薄壁筒构件成形模具时，首先向分瓣芯轴上进行第1次双层异种金属箔材缠绕成形，缠绕成形方法与采用回转体薄壁筒构件成形模具时的缠箔方式相同，直至多层异种金属箔材厚度经后续真空热压后满足最终异种金属叠层构件的壁厚要求；将分步缠绕成形的异种金属叠层薄壁筒置于外层套筒中进行固定；

步骤(3)，薄壁筒形件真空加热压制：将采用异种金属箔材连续缠绕成形或异种金属箔材分步缠绕成形的模具置于真空加热装置中，多层异种金属箔材在温度和压力的作用下，形成最终薄壁筒形件；真空加热压制结束后，取出锥形压头、垫片、分瓣芯轴，切除工艺段即得到异种金属叠层薄壁筒形件；

异种金属箔材连续缠绕成形采用的成形模具包括锥形压头、分瓣芯轴以及外层套筒；所述外层套筒为内部中空且两端开口的圆筒状结构，所述外层套筒内放置有分瓣芯轴，所述分瓣芯轴两端对称开设有锥形腔，两个所述锥形腔之间通过分瓣芯轴内部的筒状通道连通，所述锥形压头一端卡接于所述锥形腔内，所述分瓣芯轴外壁用于缠绕多层异种金属箔，所述锥形压头用于固定多层异种金属箔；异种金属箔材分步缠绕成形采用的回转体薄壁筒构件成形模具包括垫片、锥形压头以及外层套筒；所述外层套筒内开设有锥形压头腔，所述锥形压头设置于所述锥形压头腔内，所述垫片固定设置于所述锥形压头直径较大的一端；异种金属箔材分步缠绕成形采用的非回转体薄壁筒构件成形模具包括锥形压头、分瓣芯轴以及外层套筒；所述外层套筒内开设有与所述分瓣芯轴匹配的芯轴腔，所述分瓣芯轴为四分瓣结构，所述外层套筒为两分瓣结构。

2.根据权利要求1所述的异种金属叠层薄壁筒形件成形方法，其特征在于：单层金属箔材的厚度为0.02mm-0.2mm；异种金属叠层薄壁筒形件的壁厚为0.5mm-3mm、截面宽度为20mm-2000mm，长度为40mm-2000mm。

3.根据权利要求1所述的异种金属叠层薄壁筒形件成形方法，其特征在于：薄壁筒形件真空加热压制过程中，真空度为10-1Pa-10-3Pa。

4.根据权利要求1所述的异种金属叠层薄壁筒形件成形方法，其特征在于：异种金属箔材包括Ni-Al、Ti-Al、Fe-Al、Nb-Al、Ti-Al-Nb合金。

5.根据权利要求1所述的异种金属叠层薄壁筒形件成形方法，其特征在于：成形模具材料为高强石墨、不锈钢或高温合金。