[发明专利]一种复杂结构件的成形方法

说明书

本发明涉及一种复杂结构件的成形方法，属于精密成形加工技术领域，所述的复杂结构件为带有横筋或凸台的等截面结构(除去横筋或凸台外，其他为等截面结构)或为带有腹板的双侧非对称深腔结构。本发明的“电弧增材+热挤压”的复合制造方法充分利用热挤压和电弧增材制造技术高效低成本的特点，避开了两者能成形结构较简单的不足，实现了复杂结构件的快速高效制造；其次，利用基于活性剂增加熔深的机理在挤压基体上待电弧增材区域涂覆一层活性剂，进一步提升界面的连接性能，实现了复杂结构件的高性能制造。

技术领域

本发明涉及一种复杂结构件的成形方法，属于精密成形加工技术领域，所述的复杂结构件为带有横筋或凸台的等截面结构(除去横筋或凸台外，其他为等截面结构)或为带有腹板的双侧非对称深腔结构。

背景技术

新一代武器装备对于研制周期的要求逐渐提升，且结构件多为双侧非对称深腔结构或者变截面结构，传统的铸造等工艺技术难以适应对于结构迭代设计的快速响应。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种复杂结构件的成形方法，该方法用于成形带有横筋或凸台的等截面结构(除去横筋或凸台外，其他为等截面结构)或带有腹板的双侧非对称深腔结构的复杂结构件。

本发明的技术解决方案是：

一种复杂结构件的成形方法，该方法的步骤包括：

(1)将待成形结构件分为两部分，分别为第一基体和第二基体，待成形结构件为带有横筋或凸台的等截面结构时，等截面结构为第一基体，横筋或凸台为第二基体；待成形结构件为带有腹板的双侧非对称深腔结构时，选择腹板及其任意一侧的侧部作为第一基体，另一侧部则为第二基体；所述的第一基体使用热挤压技术直接成形，所述的第二基体采用电弧增材制造技术在第一基体上进行成形；

(2)采用热挤压成形方法制造步骤(1)中的第一基体；

(3)采用电弧增材制造技术在步骤(2)制造得到的第一基体之上制造所述的第二基体；

所述的步骤(3)中，制造第二基体的详细步骤为：

首先，将第一基体上待增材区域打磨平整；其次，在第一基体上打磨平整后的待增材区域涂覆一层活性剂；最后，采用电弧增材制造技术制造第二基体；

所述的步骤(2)中，采用热挤压成形方法制造第一基体时，热挤压成形速度在1-6mm/s。待成形结构件的材料为钛合金时，热挤压成形速度优选1-3mm/s；待成形结构件的材料为铝合金或镁合金时，热挤压成形速度优选3-5mm/s。

所述的采用电弧增材制造技术制造第二基体时的工艺参数为：送丝速度为4-8m/min，成形电流为80-120A，行走速度为5-7mm/s；

待成形结构件的材料为铝合金时，活性剂的成分包括SiO₂、TiO₂、BaCl₂、Cr₂O₃和CaF₂，以活性剂的总质量为100％计算，SiO₂的质量百分含量为25％-35％，TiO₂的质量百分含量为10％-25％，BaCl₂的质量百分含量为25％-40％，Cr₂O₃和CaF₂的质量百分含量为10％-30％；