本发明涉及一种发动机叶片制备方法，具体为一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法。
技术背景
发动机叶片是发动机重要零件，对表面质量及成形精度要求很高。发动机叶片结构形式已从单层板发展到二层板、三层板和四层板，目前国产的各型号飞行器上还未广泛使用tc4多层板超塑成形/扩散连接（spf/db）结构，主要原因是工艺上还不够完善。对于三层板桁架结构叶片，成形中内部芯板与面板接触后相互牵拉，导致面板上筋条交汇处易出现褶皱凹陷的问题，即面板“沟槽”缺陷问题。由于热态校形手段有限，“沟槽”无法通过常规压力加工方式校正。通常采取减薄芯板厚度来避免“沟槽”缺陷，芯板厚度远小于面板厚度，这将大大降低芯板支撑强度，三层板桁架结构的整体性能将有所降低，同时，为减小或避免“沟槽”出现，必须增大超塑成形过程的气体压力，芯板所受到的拉应力较大，受桁架结构影响，芯板厚度出现不均匀性，在中空部位与扩散连接焊缝的相交位置，将进一步减薄，甚至出现过薄的芯板因压力增大过快而形成裂纹，这对桁架结构发动机叶片性能非常不利。因此，提供一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法。
本发明提供的一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法，有效避免“沟槽”缺陷的同时，可保证芯板足够的支撑强度，并避免中空部位与扩散连接焊缝的相交位置减薄开裂。
技术实现要素：
本发明提供了一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法，以解决tc4钛合金三层板桁架结构“沟槽”缺陷及芯板设计或成形过程带来的减薄开裂问题。
为达到上述目的，本发明所提供的一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法，制备过程包括板料准备、焊袋制作、扩散连接、扭转成形、超塑成形、榫头焊装及机加工，其特征在于，准备的板料包括面板、芯板和加强筋板；板料酸洗后，涂覆阻焊剂并固定加强筋板，再氩弧焊焊接气管并对板料封边焊接制成焊袋；将焊袋利用模具完成扩散连接、扭转成形及超塑成形，最后完成榫头焊装并对叶片表面和榫槽机加工；
进一步地，所述面板与芯板厚度相同，所述加强筋板与扩散连接焊缝个数相同和宽度相同；
进一步地，所述板料酸洗过程，首先采用丙酮清洗油污，再利用hf:hno3：h2o（配比1:3:7）溶液酸洗氧化皮，用na2hco3溶液中和残留酸溶液，最后用清水冲洗并烘干；
进一步地，所述阻焊剂采用氮化硼按设计参数涂覆在上下面板上，所述加强筋板利用胶粘剂固定在芯板上下两面，并与上下面板无阻焊剂位置相对应；
进一步地，所述扩散连接温度920～930℃，气体压力2～3mpa，保压时间≥2h；
进一步地，所述扭转成形温度750～800℃；
进一步地，所述超塑成形温度870～900℃。
本发明采用增加加强筋板的方式，保证了芯板与面板厚度一致，避免了面板“沟槽”缺陷及芯板减薄容易开裂问题，可有效提高桁架结构发动机叶片整体强度水平。
附图说明
图1为tc4钛合金桁架结构发动机叶片面板靠加强筋板局部加厚示意图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述。
为解决tc4钛合金三层板桁架结构“沟槽”缺陷及芯板设计或成形过程带来的减薄开裂问题，本实施例提供一种tc4钛合金桁架结构发动机叶片制备方法，制备过程包括板料准备、焊袋制作、扩散连接、扭转成形、超塑成形、榫头焊装及机加工。准备的板料包括面板、芯板和加强筋板；板料酸洗后，涂覆阻焊剂并固定加强筋板，再氩弧焊焊接气管并对板料封边焊接制成焊袋；将焊袋利用模具完成扩散连接、扭转成形及超塑成形，最后完成榫头焊装并对叶片表面和榫槽机加工。其中，面板与芯板厚度均为2mm，加强筋板与扩散连接焊缝个数均为16个和宽度3mm；板料酸洗过程，首先采用丙酮清洗油污，再利用hf:hno3：h2o（配比1:3:7）溶液酸洗氧化皮，用na2hco3溶液中和残留酸溶液，最后用清水冲洗并烘干；阻焊剂采用氮化硼按设计参数涂覆在上下面板上，加强筋板利用胶粘剂固定在芯板上下两面，并与上下面板无阻焊剂位置相对应；扩散连接温度920℃，气体压力2mpa，保压时间2h；扭转成形温度800℃；超塑成形温度900℃，气体压力2mpa；气体采用氩气。成形后的叶片表面无“沟槽”缺陷。
本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。