钛合金蜂窝壁板制造技术研究

《钛合金蜂窝壁板制造技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：V19论文编号：102870515-S170学科分类号：080503硕士学位论文钛合金蜂窝壁板制造技术研究研究生姓名赵丽学科、专业材料加工工程研究方向热防护结构指导教师童国权教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonTitaniumalloyhoneycombpa

2、nelmanufacturingtechnologyAThesisinMaterialsProcessingEngineeringbyZhaoliAdvisedbyProf.TongGuoquanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和

3、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：III钛合金蜂窝壁板制造技术研究摘要蜂窝板结构由于具备高比强度、优越的隔热性、耐腐蚀性等优点，在航空航天领域得到了广泛应用。典型的三层蜂窝板结构是由上下两层面板和中间厚而轻的蜂窝芯组成，面板是主要的

4、承载单元，同时蜂窝芯体在受到剪切载荷时提供了足够的抗弯能力，使得蜂窝板结构除了热防护之外也逐渐成为承力构件。目前在航空航天领域，有两种常用的金属蜂窝板，一种是通过胶接将面板与芯体连接在一起的铝质蜂窝板，另外一种是钎焊钛合金蜂窝板。随着蜂窝板使用温度不断提高以及对承载能力的进一步要求，钎焊钛蜂窝性能优势越来越明显，使用范围必将越来越宽泛。本文以TC1为蜂窝芯材料，TC4为面板材料，Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni非晶箔带为钎料，对钛合金蜂窝板制造技术进行研究。首先根据蜂窝芯的成形原理设计出齿轮辊压成形装置和

5、校形模具，对TC1钛合金箔材进行成形试验，再将成形得到的瓦楞板通过点焊工艺连接成蜂窝芯，研究点焊工艺参数的影响；其次，采用真空钎焊技术将蜂窝芯和面板连接在一起，制备出钛合金蜂窝板，分析钎焊工艺参数对焊接质量的影响；最后，对钛合金蜂窝板进行平面压缩和三点弯曲试验，研究蜂窝板的平面压缩强度和弯曲强度。研究表明，采用点焊工艺制备TC1蜂窝芯的合理点焊工艺参数为：电极压力150N，焊接电流530A，焊接时间0.005s，对此工艺参数下的焊点进行剪切试验，得到剪切强度为164MPa；对于面板材料为TC4，蜂窝芯材料为TC

6、1的钛合金蜂窝板，其尺寸参数为：蜂窝芯高度15mm，壁厚0.05mm，面板厚度0.8mm，蜂窝板的最佳的钎焊工艺参数为：钎焊温度935℃，保温时间10min。在此参数下得到钛合金蜂窝板试件的平面压缩强度为1.93MPa，三点弯曲得到的弯曲强度为27.26MPa；观测钎焊接头的金相组织表明：面板和芯体的连接界面组织细小且分布均匀，界面实现了冶金连接。关键词：蜂窝板，钛合金，真空钎焊，平面压缩，三点弯曲IV南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRACTHoneycombpanelstructureshavebeenw

7、idelyusedinaircraftandaerospaceapplicationsduetotheirremarkablestrength-to-weightratio,hightemperaturecapability,andexcellentcorrosionresistance.Athree-layerstructureofahoneycombpanelconsistsoftheupperandlowerfacesheetsandahoneycombcoresituatedbetweenthem.In

8、honeycombstructures,thefacesheetsaretheprimeload-bearingelement,andhoneycombcoreprovidestheenoughbendingresistancewhensubjectedtoshearloading.Apartfrombeinganimportantcompositionofmetallictherma