一种用于航空器壳体的合金制造方法与流程

文档序号:12414561阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:具体制造方法包括以下步骤:

(1)预处理:除去熔化工具表面残留的涂料以及氧化层,预热至300~380℃后在表面均匀喷涂一层保护涂料,并升温至400~500℃,保温0.5~1h,烘干发黄备用;同时对合金原材料与填料进行充分脱水、烘干;

(2)合金液熔炼:将合金原材料加入感应炉中,升温至1500~1600℃,待其完全熔化后保温0.5~1h;加入经过干馏的木炭,木炭的加入量以充分覆盖住合金液面为原则,升温至1650~1720℃,搅拌均匀,保温2~3h;

(3)合金锭铸造:将步骤(2)获得的合金液注入铸造保温坩埚,将升液管预热至200~250℃,同时对合金锭模具预热至300~400℃后喷刷涂料进行合模;设定铸造参数,具体为,气源压力:0.7~0.95Mpa,同步压力:0.5~0.68Mpa,升液速度:58~65mm/s,结晶增压压力:0.01~0.015Mpa;向合金锭模具型腔和铸造保温坩埚同时通入压缩空气,调节升液压力为0.1~0.15Mpa,充型压力为0.1~0.15Mpa,使铸造保温坩埚中下工作罐坩埚内的合金液沿着升液管由下至上进行升液充型;充型完成后继续增压,当铸造保温坩埚的上工作罐坩埚和下工作罐坩埚的压力差达到0.06~0.08Mpa时,保压5~8min;再将合金液平稳注入合金锭模具中,在压力不等的作用下凝固结晶为合金锭,并取出;

(4)合金锭重熔:待步骤(3)中合金锭的表面温度下降至400~450℃时,放入真空自耗重熔炉进行重熔,待合金锭完全熔化后加入填料,持续搅拌,搅拌时长为10~20min;

(5)提升纯净度:将步骤(4)添加有填料的合金液转移至电子束熔炉中,以1~2mA/s的速度将电子枪束流增加至180~235mA,待填料完全溶于合金液中时,继续以3~4mA/s的速度将电子枪束流增加至400~420mA,并将电子束束斑半径调整为15nm,时长为10~15min,获得复合合金液;

(6)铸件成型:按照步骤(3)的方法再次浇铸成型。

2.根据权利要求1所述的一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中合金原材料的组成成分以及各成分百分比分别为:Li:1.2~5%、Ni:0.9~1.2%、Si:0.3~0.5%、Zr:0.3~0.6%、Hf:0.2~0.5%、B:0.1~0.2%、Sb:0.5~1.2%、Sn:0.5~1.5%、V:0.1~0.3%、Ti:3~5.2%,其余为Al。

3.根据权利要求1所述的一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:所述步骤(4)中的填料为T4钛合金粉、氮化硼、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛中的任意一种或者任意几种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:所述步骤(4)中的填料需进行碾磨,且目数不高于80目。

5.根据权利要求2所述的一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中合金原材料的组成成分以及各成分百分比分别为:Li:2.3~4.5%、Ni:0.9~1.1%、Si:0.35~0.45%、Zr:0.4~0.5%、Hf:0.3~0.4%、B:0.15~0.2%、Sb:0.7~1%、Sn:0.6~1%、V:0.2~0.3%、Ti:3.5~4%,其余为Al。

6.根据权利要求2所述的一种用于航空器壳体的合金制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中合金原材料的组成成分以及各成分百分比分别为:Li:3%、Ni:1%、Si:0.4%、Zr:0.44%、Hf:0.4%、B:0.16%、Sb:0.8%、Sn:1.1%、V:0.15%、Ti:4.2%,其余为Al。

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