金(jīn)屬蜂窩鋁(lǚ)闆制造技術(shù) 新(xīn)型結構

針(zhēn)对(duì)金(jīn)屬蜂窩鋁(lǚ)闆結構釺焊制造技術(shù)，北京航空(kōng)制造工程研究所依托各类基金(jīn)和(hé)預研及(jí)攻關(guān)課題(tí)，攻克(kè)了(le)金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆結構研制过程中(zhōng)的(de)幾(jǐ)大(dà)難題(tí)：

金(jīn)屬蜂窩鋁(lǚ)闆型面(miàn)精密加工技術(shù)。由(yóu)于(yú)金(jīn)屬蜂窩芯體(tǐ)結構壁(bì)薄、剛性(xìng)差，采用(yòng)傳統的(de)機(jī)械切(qiè)削加工方法(fǎ)来加工，被(bèi)切(qiè)削的(de)蜂窩孔易産生(shēng)倒伏變(biàn)形而(ér)損壞芯格，無法(fǎ)保證蜂窩芯體(tǐ)外(wài)形加工精度(dù)和(hé)表(biǎo)面(miàn)質(zhì)量(liàng)，從而(ér)影響後(hòu)續零(líng)件(jiàn)的(de)整體(tǐ)釺焊。項目組從蜂窩結構本(běn)身的(de)特(tè)殊性(xìng)、加工工藝優化(huà)等方面(miàn)出(chū)發(fà)，经大(dà)量(liàng)工藝試验(yàn)，成(chéng)功解(jiě)決了(le)蜂窩芯型面(miàn)加工过程中(zhōng)的(de)倒邊(biān)問(wèn)題(tí)，提(tí)高(gāo)了(le)蜂窩精度(dù)型面(miàn)加工精度(dù)，目前(qián)蜂窩芯體(tǐ)型面(miàn)加工尺(chǐ)寸(cùn)精度(dù)可(kě)达(dá)±0.1mm，能(néng)夠很好(hǎo)地(dì)满足後(hòu)續釺焊裝(zhuāng)配要求。

高(gāo)强、高(gāo)韌非(fēi)晶钛基釺焊料的(de)研制開(kāi)發(fà)。蜂窩鋁(lǚ)闆钛元(yuán)素的(de)化(huà)學(xué)活度(dù)較大(dà)，在(zài)釺焊过程中(zhōng)钛原子极(jí)易擴散(sàn)，盡管(guǎn)有(yǒu)利于(yú)釺焊界面(miàn)的(de)形成(chéng)，但界面(miàn)极(jí)易形成(chéng)钛元(yuán)素相關(guān)金(jīn)屬間(jiān)化(huà)合物，成(chéng)为(wèi)釺焊接头(tóu)脆化(huà)的(de)隐患所在(zài)。項目組基于(yú)Pauling的(de)價鍵理(lǐ)論和(hé)能(néng)带理(lǐ)論提(tí)出(chū)的(de)固體(tǐ)與(yǔ)電(diàn)子理(lǐ)論，從原子間(jiān)成(chéng)鍵的(de)角(jiǎo)度(dù)，对(duì)钛合金(jīn)釺料成(chéng)分(fēn)選擇進(jìn)行了(le)理(lǐ)論計(jì)算，同(tóng)时(shí)結合热(rè)力學(xué)手(shǒu)段(duàn)，研究了(le)釺料合金(jīn)的(de)热(rè)力學(xué)性(xìng)質(zhì)，为(wèi)钛合金(jīn)薄壁(bì)結構用(yòng)釺料最(zuì)優成(chéng)分(fēn)範圍的(de)确定(dìng)以(yǐ)及(jí)釺焊工藝的(de)制定(dìng)提(tí)供理(lǐ)論依據(jù)。图(tú)2所示为(wèi)開(kāi)發(fà)的(de)釺料，該釺料可(kě)制備成(chéng)非(fēi)晶狀态，具有(yǒu)高(gāo)强度(dù)、高(gāo)韌性(xìng)等性(xìng)能(néng)優勢，极(jí)大(dà)地(dì)提(tí)高(gāo)了(le)钛合金(jīn)蜂窩薄壁(bì)結構釺焊接头(tóu)的(de)塑韌性(xìng)，目前(qián)已将其應(yìng)用(yòng)于(yú)重(zhòng)點(diǎn)型号産品上(shàng)。

大(dà)面(miàn)積複雜型面(miàn)金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆結構焊接質(zhì)量(liàng)控制。对(duì)于(yú)金(jīn)屬蜂窩鋁(lǚ)闆結構，焊接質(zhì)量(liàng)是(shì)其最(zuì)關(guān)鍵技術(shù)指标，对(duì)于(yú)目前(qián)型号中(zhōng)研制的(de)金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆零(líng)件(jiàn)，不(bù)僅結構尺(chǐ)寸(cùn)大(dà)，而(ér)且(qiě)型面(miàn)都非(fēi)常複雜，由(yóu)于(yú)采用(yòng)整體(tǐ)釺焊方法(fǎ)制造，蜂窩芯體(tǐ)與(yǔ)內(nèi)蒙皮(pí)間(jiān)連(lián)接界面(miàn)多(duō)，釺焊过程要求裝(zhuāng)配間(jiān)隙小于(yú)0.1mm，要使整个(gè)零(líng)件(jiàn)的(de)焊合率、外(wài)表(biǎo)面(miàn)質(zhì)量(liàng)及(jí)蜂窩區(qū)和(hé)闆闆區(qū)性(xìng)能(néng)三(sān)方面(miàn)技術(shù)指标均达(dá)到(dào)設計(jì)要求難度(dù)大(dà)。項目組從提(tí)高(gāo)蜂窩芯體(tǐ)型面(miàn)加工尺(chǐ)寸(cùn)精度(dù)、蒙皮(pí)成(chéng)形尺(chǐ)寸(cùn)精度(dù)，反(fǎn)複優化(huà)釺焊工裝(zhuāng)設計(jì)方案(àn)，協調蒙皮(pí)、蜂窩芯體(tǐ)及(jí)釺焊工裝(zhuāng)之(zhī)間(jiān)裝(zhuāng)配關(guān)系(xì)等方面(miàn)反(fǎn)複開(kāi)展验(yàn)證試验(yàn)，使整个(gè)結構的(de)焊合率达(dá)到(dào)90%以(yǐ)上(shàng)，成(chéng)功解(jiě)決了(le)型号研制中(zhōng)金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆結構焊合率低(dī)的(de)問(wèn)題(tí)，實(shí)現(xiàn)了(le)大(dà)面(miàn)積、大(dà)曲(qū)率钛合金(jīn)蜂窩壁(bì)闆結構的(de)可(kě)靠釺焊。

目前(qián)已具備的(de)技術(shù)能(néng)力如(rú)下(xià)：不(bù)同(tóng)材料的(de)金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆結構的(de)制造，如(rú)不(bù)锈鋼(gāng)、各类钛合金(jīn)、Ti-Al金(jīn)屬間(jiān)化(huà)合物以(yǐ)及(jí)各类高(gāo)温(wēn)合金(jīn)材料等;各类大(dà)型、异(yì)形蜂窩芯體(tǐ)的(de)制造，蜂窩芯體(tǐ)規格範圍可(kě)达(dá)：芯格尺(chǐ)寸(cùn)0.8mm～12.8mm，芯格壁(bì)厚0.05～0.12m，芯格高(gāo)度(dù)5mm～180mm;各类大(dà)型、异(yì)形蜂窩壁(bì)闆結構的(de)制造及(jí)檢测，目前(qián)可(kě)研制金(jīn)屬蜂窩壁(bì)闆結構産品最(zuì)大(dà)尺(chǐ)寸(cùn)規格可(kě)达(dá)2600mm×1200mm×180mm;可(kě)用(yòng)于(yú)制造飛機(jī)機(jī)身壁(bì)闆、口(kǒu)蓋、防火(huǒ)牆(qiáng)、操縱面(miàn)、金(jīn)屬热(rè)防護、消音(yīn)、吸能(néng)、減振及(jí)抗沖擊結構等。

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