[发明专利]一种带筋钛合金曲率构件的组合制造方法

摘要

本发明一种带筋钛合金曲率构件的组合制造方法，以挤压或轧制成形的等截面钛合金型材作为坯料，采用线性摩擦焊技术，用线性摩擦焊机将钛合金筋条焊接于等截面钛合金型材来得到带筋钛合金型材。下一步采用热拉弯蠕变复合成形方法，借助于热拉弯机对带筋钛合金型材进行一定温度和速率下的拉弯和蠕变成形，得到带筋曲率件。再经数控加工机床少量的加工即可得到最终尺寸零件。本发明只需少量数控加工便可得到净尺寸零件，材料利用率高，成本大大降低；热拉伸蠕变复合成形方法实现了在线应力松弛，显著降低了零件内部残余应力，比增量热压弯方法节省时间且成形精度高，更无需进行后续热校形，成本降低且缩短了零件制造周期。

主权项

一种带筋钛合金曲率构件的组合制造方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：步骤一、材料及设备准备：根据零件要求准备等截面钛合金型材坯料，以及相应外形带有一定加工余量的钛合金筋条，并对等截面钛合金型材和钛合金筋条的焊接面进行氧化层去除处理；将准备好的等截面钛合金型材和钛合金筋条在线性摩擦焊机上固定，待下一步进行焊接增加筋条；步骤二、增加筋条：采用线性摩擦焊的方法，使用线性摩擦焊机，使钛合金筋条在等截面钛合金型材规定区域上以一定摩擦压力P_f，作一定频率f和一定振幅A的线性往复运动，经时间t₁后，马上对中，再施加顶锻力P_u一定时间t₂，将钛合金筋条焊接于等截面钛合金型材上；再用线性摩擦焊机夹持下一个钛合金筋条，重复步骤二，得到带多个筋条的钛合金型材；步骤三、成形前准备：在热拉弯机上进行相应尺寸模具工装的安装，并将冷却后的带筋钛合金型材在热拉弯机上固定，待成形带筋钛合金型材；步骤四、热拉弯成形:在热拉弯机上对带筋钛合金型材预加热，待温度达到温度T时，以一定应变速率对带筋钛合金型材进行预拉，达到预定应变后，对带筋钛合金型材以一定应变速率进行包覆成形，直至完全贴合模具，之后进行一定应变速率的补拉，直至达到终应变；此过程一直保持温度为T；步骤五、蠕变成形：使贴模的带筋钛合金型材保持夹持状态，外形和位置不变，在温度T下保温一定时间t₃，使拉弯后的带筋钛合金型材内部发生应力松弛，实现蠕变成形；切断电源，待零件冷却后取下；步骤六、数控加工：带筋钛合金型材蠕变成形后，根据零件最终尺寸要求进行外形的精确数控加工，得到最终尺寸零件，加工结束。