[发明专利]一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法

说明书

一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法，TC4钛合金薄板瓦楞格栅含有TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板，在TC4钛合金瓦楞格板的上表面和下表面定点敷设焊接钎料；将TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和敷设焊接钎料的TC4钛合金瓦楞格板进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0×10^‑2Pa后开始升温至900℃～930℃进行钎焊；钎焊完成后，TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构随钎焊炉冷却至200℃以下移出钎焊炉自然冷却即可。

技术领域

本发明涉及钛合金零件焊接技术领域，具体为一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构零件的制造方法。

背景技术

钛合金具有比强度和比刚度高、耐腐蚀性好以及高温机械性能优良等优点，对于一些具有精密薄壁及结构复杂或需大面积焊接的结构钛合金钎焊具有独特的优势。因而被广泛应用于航空、航天飞行器等领域中具有精密薄壁及结构复杂或需大面积焊接的重要结构件。

真空钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，在真空箱中钎焊炉加热室里加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材表面润湿、铺展毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散形成冶金结合的金属连接方法。真空钎焊属于固相连接，它与熔焊方法不同，真空钎焊时母材不熔化。

为了降低飞机排气管温度，增加红外隐身效果，增强耐振动、撕裂等性能，设计在内蒙皮增加瓦楞夹层格栅结构增大通气量，旨在使内外蒙皮夹层之间的冷却气体进入排气通道以达到快速降温的目的。瓦楞格栅材料为TC4钛合金，材料厚度0.8mm～1.2mm。但是TC4钛合金冷成形不可避免的出现变形精度差和变形回弹大的难题，同时对于瓦楞格栅零件熔焊不可避免可达性低、力学性能差等缺点。

发明内容

为了降低飞机排气管温度，增加红外隐身效果，增强耐振动、撕裂等性能，使内外蒙皮夹层之间的冷却气体进入排气通道以快速降温，本发明提供一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构零件的制造方法。

本发明通过TC4钛合金热成形技术和TC4钛合金真空钎焊技术，该方法制造的瓦楞格栅结构零件满足贴合间隙达到0.1mm以内、零件的整体变形在0.5mm/1m以内，重量满足设计要求，常温力学性能和高温力学性能优异等优点，成为瓦楞型格栅结构零件制造的最佳方法。

一种TC4钛合金薄板瓦楞格栅的钎焊方法，TC4钛合金薄板瓦楞格栅含有TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板，其特征在于包含以下内容：1)在TC4钛合金瓦楞格板的上表面和下表面定点敷设焊接钎料；2)将TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和敷设焊接钎料的TC4钛合金瓦楞格板进行预装配成TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构；3)再将预装配的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构放入钎焊炉内，对钎焊炉进行抽真空至低于2.0×10^-2Pa后开始升温至900℃～930℃进行钎焊；4)钎焊完成后，TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构随钎焊炉冷却至200℃以下；5)将冷却后的TC4钛合金薄板瓦楞格栅结构移出钎焊炉自然冷却即可。

在步骤3)中，对钎焊炉升温时，先将钎焊炉内温度升温至300℃～350℃保温30分钟～45分钟，然后升温至600℃～650℃保温30分钟～45分钟，再升温至900℃～930℃保温30分钟～45分钟，钎焊炉升温速度为8℃～12℃/每分钟，保温及冷却阶段的真空压强应低于2.0×10^-2Pa。

本申请的有益效果在于：1)本发明方法中，TC4钛合金瓦楞格板采用热成型的方法预制，克服了钛合金冷成形变形精度差和变形回弹大的难题。

2)本发明方法，在真空钎焊炉中采用钎料Ti57CuZrNi对TC4钛合金上壁板、TC4钛合金下壁板和TC4钛合金瓦楞格板进行加温钎焊，克服了熔焊可达性低、力学性能差等缺点。