[发明专利]用于扩散接合和形成金属板材的方法和工艺流程

说明书

本文公开了用于扩散接合和形成金属板材的方法和工艺流程。所述方法包括堆叠第一金属板材和第二金属板材以限定板材叠层。所述方法进一步包括在第一金属板材和第二金属板材之间产生气动密封以限定密封的板材叠层，其限定气动隔离区域。所述方法还包括增加密封的板材叠层的表面积以限定扩大的板材叠层。所述方法进一步包括压缩扩大的板材叠层的至少一部分以在第一金属板材的对应部分和第二金属板材的相对部分之间形成扩散接合，从而限定扩散接合的板材叠层。

技术领域

本公开内容涉及用于扩散接合和形成金属板材的方法和工艺流程。

背景技术

扩散接合是可以用于连接两个金属组件的固态连接技术。扩散接合涉及固态扩散以互相掺和来自两个金属组件的原子，并且可通过将两个金属组件挤压在一起——通常在高温下——进行。

为了有效的扩散接合，通常必须使两个金属组件进行直接的金属与金属接触。在两个金属组件上存在污物、碎片和/或残留物可以阻止此直接的金属与金属接触，从而阻止两个金属组件的扩散接合和/或减小可以形成的任何扩散接合的强度。类似地，在两个金属组件上存在表面氧化物层和/或自然氧化物层也可以阻止直接的金属与金属接触，从而阻止两个金属组件的扩散接合和/或减小扩散接合的强度。

当实践时，扩散接合可以提供经济的和/或高效的机制，两个金属组件经由其可以连接在一起。然而，一些金属，比如铝，在暴露于大气氧之后快速地氧化和/或形成难以去除的顽固性(tenacious)表面氧化物层。这样的金属可能难以扩散接合。

虽然已经开发了一些技术以扩散接合这样的金属，但是这样的技术可能不是可广泛应用的和/或可以是昂贵的和/或实施不实际的。因而，对用于扩散接合和形成金属板材的改进的方法和工艺流程存在需要。

发明内容

本文公开了用于扩散接合和形成金属板材的方法和工艺流程。方法包括堆叠第一金属板材和第二金属板材以限定板材叠层(sheet stack)。板材叠层可以包括第一内表面，其由第一金属板材限定，和第二内表面，其面向第一内表面并且由第二金属板材限定。

方法进一步包括在第一金属板材和第二金属板材之间产生气动密封以限定密封的板材叠层，其限定气动隔离区域。第一金属板材或其第一内表面、第二金属板材或其第二内表面、和气动密封可以约束和/或限定气动隔离区域。

方法还包括增加密封的板材叠层的表面积以限定扩大的板材叠层。这可以包括增加密封的板材叠层的表面积，增加第一内表面的表面积，和/或增加第二内表面的表面积。增加还可以包括增加至少阈值表面积增加，并且可以是由于密封的板材叠层的厚度的同时降低的结果或由其引起。

方法进一步包括压缩扩大的板材叠层的至少一部分以在第一金属板材的对应部分和第二金属板材的相反部分之间形成扩散接合，从而限定扩散接合的板材叠层。额外地或可选地，扩散接合的板材叠层可以通过如下限定：使第一内表面的至少一部分挤压第二内表面的相反部分以扩散接合第一金属板材的该部分至第二金属板材的相反部分。

附图说明

图1是可以包括成形的金属零件的航空器的示意图，所述成形的金属零件可以使用本文公开的方法和工艺流程被限定。

图2是用于使第一金属板材和第二金属板材相互扩散接合的工艺流程中的清洁步骤的图。

图3是用于使第一金属板材和第二金属板材相互扩散接合的工艺流程的堆叠步骤的图。

图4是用于使第一金属板材和第二金属板材相互扩散接合的工艺流程的密封形成步骤的图，所述密封形成步骤可以用于限定密封的板材叠层。

图5图解了沿着图4的线5-5截取的图4的密封的板材叠层的横截面视图。

图6图解了在用于使第一金属板材和第二金属板材相互扩散接合的工艺流程期间可以用于抽空可以由密封的板材叠层限定的气动隔离区域的抽空管道。