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一种等离子弧/电弧增材制造用钛合金丝材加工方法
发明专利权授予

专利号: CN112517659A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 商国强;朱知寿;王新南;李明兵;祝力伟;李静
申请日期: 2020-11-17
公开日期: 2023-01-13
IPC分类: B21C37/04
摘要:
本发明是一种等离子弧/电弧增材制造用钛合金丝材加工方法，该工艺的步骤如下：步骤一：将钛合金坯料加热，进行热轧；步骤二：进行眼膜热拉拔；步骤三：进行中间再结晶退火；步骤四：进行辊模冷拉拔，步骤五：充氩在线连续退火。本发明操作简单，工艺稳定可控，采用本发明加工的丝材，直径公差控制在±0.02mm，椭圆度≤0.02mm，满足了等离子弧/电弧增材制造用高品质丝材的工艺和技术要求，应用前景广阔。
主权项:
1.一种等离子弧/电弧增材制造用钛合金丝材加工方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一：将成分检验合格的钛合金坯料放入电阻炉中，加热至β相变点以下20℃～60℃并保温60min～120min，再进行多道次热轧，空冷后进行表面修磨处理，得到直径为Ф9.0mm～Ф10.0mm的与拉拔口径相应的盘条丝材；步骤二：将步骤一得到的盘条丝材表面涂覆润滑剂后放入电阻炉中，加热至β相变点以下100℃～200℃，进行多道次热拉拔，空冷后进行表面修磨处理，得到直径为Ф4.0mm～Ф5.0mm的钛合金丝材；步骤三：将步骤二得到的钛合金丝材坯料进行再结晶退火处理；步骤四：将步骤三完成再结晶退火处理的钛合金丝材坯料在辊模拉丝机上进行多道次光亮冷拉拔，得到钛合金丝材；步骤五：将步骤四得到的钛合金丝材进行充氩在线连续退火处理，得到尺寸符合精度要求的钛合金丝材成品。
发明专利
一种Ni3Al基单晶合金的高性能钎焊方法
发明专利权授予

专利号: CN112008180A

申请人: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
发明人: 孔庆吉; 刘纪德; 赵伟; 徐彦强; 刘悦
申请日期: 2020-10-19
公开日期: 2020-12-01
IPC分类: B23K1/20
摘要:
本发明属于焊接技术领域，特别涉及一种Ni3Al基单晶合金的高性能钎焊方法。应用了一种新型耐高温Ni?Cr?W?Mo?Si钎料并提出了一种适用于该钎料和Ni3Al基单晶合金的钎焊工艺，主要包括焊前清理、装配定位、预置钎料、真空钎焊、焊后热处理步骤。使用本发明所用的焊料和工艺可获得优良的钎焊接头组织，钎缝与母材界面结合良好，同时钎焊缝无焊接缺陷和低熔点相，按工艺钎焊的Ni3Al基单晶合金钎焊接头具有满足使用要求的较高力学性能。
主权项:
1.一种Ni3Al基单晶合金的高性能钎焊方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：焊前清理：采用机械加工去除经过固溶热处理的Ni3Al基单晶合金表面的氧化皮，并加工成需要尺寸的待焊母材；装配前超声波清洗15～20min去除待焊母材表面的油污及其它杂质；步骤二：装配定位：在夹具上，沿轴向将两个待焊母材的待焊端对接组合，控制待焊接头的钎焊间隙50～200μm，用储能点焊将高温合金片固定在待焊接头两侧待焊母材上实施待焊接头定位，制成待钎焊装配件；步骤三：预置钎料：所述钎料为粒度-100～-200目的Ni-Cr-W-Mo-Si合金粉末，其化学成分为：Cr： 15.0%～18.0%；W：6.0%～8.0%；Mo：5.5%～7.5%；Co：3.0%～5.0%；Al：1.5%～3.5%；Ta：1.0%～2.0%；Si：2.0%～3.0%；B：≤0.6%；Ni：余量；将所述钎料用钎焊粘结剂调制成膏状钎料，钎焊粘结剂与钎料的质量比例为1：8～1：10；用涂敷器将膏状钎料涂于步骤二中得到的待钎焊装配件的待焊接头处，膏状钎料体积用量为待焊接头钎焊间隙容积的4～5倍，涂敷膏状钎料后将待钎焊装配件置于烘干箱内对膏状钎料进行固化处理；步骤四：真空钎焊：将待钎焊装配件放置在真空炉内进行钎焊循环，升温速率为5～15℃/ min，钎焊温度为1240～1260℃，保温时间为40～80min，炉内压强不大于6×10-2Pa，钎焊保温结束后随炉冷却或随炉冷却至900℃以下充入高纯氩气快冷，直到冷却至80℃以下出炉；步骤五：焊后热处理：按所述Ni3Al基单晶合金材料的热处理制度，对钎焊后焊件进行高温和低温真空时效处理。
发明专利
铸造等轴晶高温合金涡轮转子叶片叶尖修复方法及工装
发明专利权授予

专利号: CN112045186A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 张学军; 马宇超; 赵海生; 孙兵兵; 张强; 秦仁耀
申请日期: 2020-09-02
公开日期: 2020-12-08
IPC分类: B22F3/105
摘要:
本发明属于航空发动机维修技术领域，涉及一种铸造等轴晶高温合金涡轮转子叶片叶尖修复方法及工装，该方法采用激光选区熔化或电子束选区熔化工艺完成修复，其借助工装使叶片可置于激光选区熔化或电子束选区熔化设备成形区域并在叶尖处进行成形，通过三维扫描获取数据进行逆向建模得到需要修复成形的模型及相关位置信息，并设计相应的工装与叶片装夹，其结构和形式不限，工装可以用来完成叶片装夹，辅助定位及位置校准；定位校准后进行打印修复成形，最后完成后处理及检测；良好地控制了叶片修复的定位精度，且具有热输入小、晶粒细小力学性能好、变形小、表面粗糙度好、尺寸精度高、近净成形无需机加、成形快速高效等优点。
主权项:
1.一种铸造等轴晶高温合金涡轮转子叶片叶尖修复方法，所述修复方法利用激光选区熔化或电子束选区熔化来对铸造等轴晶高温合金涡轮转子叶片叶尖进行修复；通过激光选区熔化设备或电子束选区熔化设备在叶片的叶尖表面进行逐层铺粉并利用激光或电子束扫描成形；包含以下步骤：步骤一、工装设计与叶片装夹：所述工装安装于激光选区熔化设备或电子束选区熔化设备安装基板上，装夹并辅助定位叶片，对叶片位置进行校准；并辅助激光选区熔化或电子束选区熔化对叶片叶尖修复；步骤二、表面磨平：将叶片固定在工装上，将叶片与工装顶部磨削齐平；步骤三、三维扫描：将保持装夹状态的叶片与工装整体进行三维扫描，获得完整的点云数据，并测量确定叶片、工装间的相对位置；步骤四、逆向建模：利用点云数据进行几何重构，进行逆向建模，获得叶片连同工装的三维数字模型，在叶片顶部待修复的叶尖处，建立待修复部分的三维模型；步骤五、打印空间定位：完成叶片及工装的三维数字模型在激光选区熔化或电子束选区熔化工艺的模型处理软件中的打印空间定位，将叶片叶尖待修复部分的三维模型设定为打印零件；步骤六、修复材料选择及工艺参数设定：材料：激光选区熔化使用粒度范围10-80um的高温合金粉末；电子束选区熔化使用粒度范围40-150um的高温合金粉末；工艺参数：根据不同牌号铸造高温合金选用不同参数，激光选区熔化铺粉层厚20-90um,电子束选区熔化铺粉层厚60-200um，在叶尖修复打印的主体部分采用的参数：激光功率80-180W，激光扫描速度400-1200mm/s，扫描线间距0.08-0.16mm；在叶尖电子束选区熔化修复打印的主体部分采用的参数：电子束预热温度900-1050℃，电子束束流5-45mA，聚焦电流40-200mA，扫描速度5-50m/s，填充间距0.2-1.5mm；步骤七、位置校准：测量位置校准图形实际位置与软件打印空间中的位置偏差，将偏差补偿回软件打印空间中，调整叶片叶尖修复部分三维模型的位置；步骤八、打印修复成形：将数据导入激光选区熔化或电子束选区熔化设备，将叶片连同工装安装好，操作设备完成调平、铺粉、打印，将叶片叶尖待修复部分打印在叶片顶部，对叶片叶尖进行修复；步骤九、后处理：对修复区域进行铣削、磨削、打磨、抛光或喷砂，使其表面质量达到叶片修复要求。
发明专利
一种空心风扇叶片粉末热等静压近净成形制备方法
著录事项变更

专利号: CN116786822A

申请人: 中国航发商用航空发动机有限责任公司;
发明人: 张国栋;唐洪奎;赵诗琪;杨超;周林;梁书锦
申请日期: 2020-07-30
公开日期: 2023-09-22
IPC分类: B22F5/00
摘要:
本发明提供了一种空心风扇叶片粉末热等静压近净成形制备方法，具体按照以下步骤依次进行：制备TA15钛合金粉末；根据空心风扇叶片结构设计模具，所述模具由外包套以及位于外包套内的型芯组成；向模具中填充步骤1制备的TA15钛合金粉末；将模具进行抽真空后密封；将模具放在热等静压炉中进行热等静压处理；依次去除模具的外包套和型芯，得到空心风扇叶片毛坯；对空心风扇叶片毛坯的空隙部位进行焊接；对空心风扇叶片毛坯进行热处理；对空心风扇叶片毛坯进行表面处理，得到空心风扇叶片。
主权项:
1.一种空心风扇叶片粉末热等静压近净成形制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，制备TA15钛合金粉末；步骤2，根据空心风扇叶片结构设计模具，所述模具由外包套以及位于外包套内的型芯组成；步骤3，向步骤2设计的模具中填充步骤1制备的TA15钛合金粉末；步骤4，将步骤3得到的模具进行抽真空后密封；步骤5，将步骤4得到模具放在热等静压炉中进行热等静压处理；步骤6，依次去除步骤5得到的模具的外包套和型芯，得到空心风扇叶片毛坯；步骤7，对步骤6得到的空心风扇叶片毛坯的空隙部位进行焊接；步骤8，对步骤7得到的空心风扇叶片毛坯进行热处理；步骤9，对步骤8得到的空心风扇叶片毛坯进行表面处理，得到空心风扇叶片；在所述步骤1中，采用旋转电极法或氩气雾化法制备TA15钛合金粉末；在所述步骤2中，所述外包套由钢或钛合金制成，所述型芯由钢或钛合金或陶瓷材料制成；在所述步骤3中，将模具放置在振动台上填充TA15钛合金粉末，振动频率为15HZ-22HZ；在所述步骤4中，模具抽真空后的真空度不大于10-2Pa；在所述步骤5中，热等静压处理的压力不小于120MPa，温度为920℃-930℃，保温时间为2h-4h；在所述步骤6中，采用酸蚀或数控加工除去外包套；在所述步骤6中，通过酸蚀或碱煮除去型芯；在所述步骤7中，采用电子束工艺对空心风扇叶片毛坯的空隙部位进行焊接，其中焊接速度为2mm/s-12mm/s，电子束流12mA-70mA；在所述步骤8中，热处理的温度为750℃-780℃，保温时间为2h；所述空心风扇叶片在200℃状态下的抗拉强度为824Rm，屈服强度为695Mpa，延伸率为21％，断面收缩率为51％。
发明专利
耐蚀高温合金的γ’相及贫化层金相组织通用腐蚀剂及腐蚀方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN111504753A

申请人: 中国航发成都发动机有限公司
发明人: 全琼蕊; 谢善; 陈基东; 韩载虎; 龚晓宁
申请日期: 2020-06-11
公开日期: 2020-08-07
IPC分类: C23F1/16
摘要:
本发明公开了一种耐蚀高温合金的γ’相及贫化层金相组织通用腐蚀剂及腐蚀方法，属于高温合金检测技术领域。耐蚀高温合金腐蚀剂包括：由浓度为30?40％的盐酸和蒸馏水配制而成的基础液、焦亚硫酸钾和盐，盐为氯化铁或氟化氢铵。本发明能够针对多种高温合金进行腐蚀，通用性高，而且对于合金样品晶粒度和贫化层以及γ’相可以同时显现，可直接进行合金组织形貌观察和分析，操作十分简单方便，而且本发明的腐蚀方法也很简单，只需要将样品置于腐蚀剂中晃动几十秒便可完成腐蚀，工作效率极高。
主权项:
1.一种耐蚀高温合金的γ’相及贫化层金相组织通用腐蚀剂，其特征在于，包括：由浓度为30-40wt％的盐酸和蒸馏水按照1：(0.5-10)的体积比配制而成的基础液、焦亚硫酸盐和盐，所述基础液和所述焦亚硫酸钾的配比为100mL:(0.5-2)g，所述基础液和盐的配比为100mL:(1-4)g，所述盐为氯化铁或氟化氢铵。
发明专利
通过预旋转调控高温合金毛坯盘锻件的残余应力的方法
发明专利权授予

专利号: CN111471944A

申请人: 北京钢研高纳科技股份有限公司; 浙江海骆航空科技有限公司; 中国航发商用航空发动机有限责任公司
发明人: 张北江; 宣海军; 张文云; 陈传勇; 黄爱华; 张国栋; 田成刚; 黄烁; 秦鹤勇; 田强
申请日期: 2020-05-19
公开日期: 2020-07-31
IPC分类: C22F1/00
摘要:
本发明涉及高温合金领域，公开了一种通过预旋转调控高温合金毛坯盘锻件的残余应力的方法，所述方法包括：S1、确定用于调控所述毛坯盘锻件的残余应力的目标转数，并且确定通过预旋转毛坯盘锻件调控残余应力所需产生塑性变形的目标变形量；S2、以目标转数对毛坯盘锻件进行所述预旋转，监测毛坯盘锻件的变形量，在监测到毛坯盘锻件的变形量达到所述目标变形量时停止预旋转。本发明能够有效调控毛坯盘锻件内部的残余应力并维持毛坯盘锻件的力学性能，可以减缓后期零件加工的变形程度，降低成本；加工后的零件在后期超速试验以及服役过程中不再发生有害变形，从而保证了零件尺寸稳定性；在预旋转后在轮毂处置入压应力，可以有效提高盘件的疲劳寿命。
主权项:
1.一种通过预旋转调控高温合金毛坯盘锻件的残余应力的方法，其特征在于，所述方法包括：S1、确定用于调控所述毛坯盘锻件的残余应力的目标转数，并且确定通过预旋转所述毛坯盘锻件调控残余应力所需产生的塑性变形的目标变形量；S2、以所述目标转数对所述毛坯盘锻件进行所述预旋转，监测所述毛坯盘锻件的变形量，在监测到所述毛坯盘锻件的变形量达到所述目标变形量时停止所述预旋转。
发明专利
一种制备Ti2ALNb/Ti60双合金盘的方法
发明专利权授予

专利号: CN111570795A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李凯; 林莺莺; 李伟; 于勇
申请日期: 2020-05-13
公开日期: 2020-08-25
IPC分类: C22F1/18
摘要:
本发明是一种制备Ti2AlNb/Ti60双合金盘的方法，本发明针对电子束焊接+锻造工艺制备Ti2AlNb/Ti60双合金盘存在的焊接缺陷、界面组织结构与平直度难控制等问题，创新采用用粉?固热等静压扩散连接+等温锻造工艺制备双合金盘。本方法包括如下步骤：材料本构模型构建；锻造预制坯结构设计；双合金粉?固锭坯结构设计，包套加工与粉?固组坯；粉?固热等静压扩散连接；双合金预制坯等温锻造；双合金盘锻件热处理。采用本发明制备的Ti2AlNb/Ti60双合金盘具有良好的界面完整性、平直度和较好的组织状态，满足航空发动机压气机盘剪裁性能要求和减重需求。
主权项:
1.一种制备Ti2ALNb/Ti60双合金盘的方法，该方法是通过对双合金粉-固锭坯进行热等静压，得到双合金锻造预制坯，再对双合金锻造预制坯进行锻造后得到双合金盘，最后进行固溶时效热处理，其特征在于：在双合金锻造预制坯的结构尺寸设计之前，首先对Ti2AlNb粉末合金与热等静压态Ti60合金坯料分别开展热模拟压缩试验，构建各自的材料本构模型，然后将双合金锻造预制坯的结构尺寸和两种材料本构模型导入有限元仿真软件对锻造过程进行模拟仿真，根据仿真结果反复优化双合金锻造预制坯几何结构进行迭代仿真计算，直至将锻造后的双合金界面的弧度拉直，以此确定并匹配双合金锻造预制坯结构尺寸及变形工艺。
发明专利
一种高温合金铸件的熔模铸造方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN111451445A

申请人: 中国航发成都发动机有限公司
发明人: 黄中荣; 龙阅文; 李强; 周虎; 张勇; 段俊
申请日期: 2020-04-30
公开日期: 2020-07-28
IPC分类: B22D27/04
摘要:
本发明公开了一种高温合金铸件的熔模铸造方法，属于高温合金铸造领域。依次包括以下步骤：S1：将铸件原料输送到熔炼室中进行熔炼，并对陶瓷型壳进行预热；S2：熔炼结束后将铸件熔浆浇注到已预热的陶瓷型壳内，并等待铸件熔浆凝固；S3：在熔炼炉的铸型室外侧设置控温装置，铸件熔浆凝固完成后通过控温装置加快铸型室内铸件熔浆的冷却速度；S4：铸造完成后破除陶瓷型壳取出铸件。本发明通过控制铸件的冷却速度从而达到了调整析出的γ＇相粒子尺寸的目的，使高温合金铸造完成后的γ＇相立方效果更优，对发展我国航空发动机事业起到了重要作用。
主权项:
1.一种高温合金铸件的熔模铸造方法，其特征在于，依次包括以下步骤：S1：将铸件原料输送到熔炼室(1)中进行熔炼，并对铸型室(2)内的陶瓷型壳(4)进行预热；S2：熔炼结束后将铸件熔浆浇注到已预热的陶瓷型壳(4)等待铸件熔浆凝固；S3：在熔炼炉的铸型室(2)外侧设置控温装置(3)，铸件熔浆凝固完成后通过控温装置(3)加快铸型室(2)内铸件熔浆的冷却速度；S4：铸造完成后从铸型室(2)内取出浇注后的陶瓷型壳(4)。
发明专利
钼基高温合金的TLP焊接方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN111515517A

申请人: 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
发明人: 张伟杰; 郑欣; 朱永胜; 陈玉宝; 李洪宇; 高明; 李梓豪
申请日期: 2020-04-30
公开日期: 2020-08-11
IPC分类: B23K1/20
摘要:
本发明提供一种钼基高温合金的瞬时液相扩TLP焊接方法，包括：将BNi2箔放入零件待焊处，对零件进行装配；将装配后的零件装入真空钎焊炉中，并开始抽真空，直至真空度≤1×10?4Pa；将真空钎焊炉加热至第一温度，保温第一预设时长；将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长；保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力减至0MPa，零件空冷至20℃。可以有效减少焊缝内气孔、裂纹和未焊合缺陷，还能提高零件的高温使用性能。
主权项:
1.一种钼基高温合金的TLP焊接方法，其特征在于，包括：将BNi2箔放入零件待焊处，对零件进行装配；将装配后的零件装入真空钎焊炉中，并开始抽真空，直至真空度≤1×10-4Pa；将真空钎焊炉加热至第一温度，保温第一预设时长；将真空钎焊炉加热至第二温度，并对零件加压至预设压力；在压力保持在预设压力时，保温第二预设时长；保温结束后停止对真空钎焊炉加热，随炉冷却至600℃，将压力减至0MPa，零件空冷至20℃。
发明专利
通过控制SLM工艺预制气孔缺陷的方法
发明专利权授予

专利号: CN111203536A

申请人: 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司; 中国航发商用航空发动机有限责任公司
发明人: 雷力明; 李雅莉; 何艳丽; 陈晓晖; 付俊
申请日期: 2020-04-22
公开日期: 2020-05-29
IPC分类: B33Y50/02
摘要:
本发明提供一种通过控制SLM工艺预制气孔缺陷的方法，在指定金属熔化层，按照第一扫描路径执行激光扫描，按照第二扫描路径执行激光扫描；其中，使第一扫描路径和第二扫描路径具有路径重叠区域，使路径重叠区域具有预定宽度，在路径重叠区域叠加的激光能量输入被控制成达到预定能量值，借此在路径重叠区域的沿着长度方向的多个位置形成匙孔，以指定金属熔化层作为缺陷层并且以路径重叠区域的匙孔作为气孔缺陷。上述气孔缺陷预制方法可以利用“匙孔效应”在SLM制件中预制具有增材制造冶金缺陷特征的气孔缺陷。
主权项:
1.一种通过控制SLM工艺预制气孔缺陷的方法，其特征在于，在指定金属熔化层，按照第一扫描路径执行激光扫描；在所述指定金属熔化层，按照第二扫描路径执行激光扫描；其中，使所述第一扫描路径和所述第二扫描路径具有路径重叠区域，使所述路径重叠区域具有预定宽度，在所述路径重叠区域叠加的激光能量输入被控制成达到预定能量值，借此在所述路径重叠区域的沿着长度方向的多个位置形成匙孔，以所述指定金属熔化层作为缺陷层并且以所述路径重叠区域的匙孔作为气孔缺陷。
发明专利
高温合金双环多支板类薄壁铸件精确热矫形模具及方法
发明专利权授予

专利号: CN111451380A

申请人: 上海交通大学; 中国航发南方工业有限公司
发明人: 汪东红; 郝新; 孙宝德; 谭诗薪; 雷四雄; 胡兵; 疏达; 齐飞; 祝国梁; 董安平
申请日期: 2020-04-08
公开日期: 2020-07-28
IPC分类: B21D37/10
摘要:
本发明涉及航空制造技术领域，具体地，涉及高温合金双环多支板类薄壁铸件精确热矫形模具及其应用方法，包括上模具和下模具，上模具的表面与所述薄壁环形铸件的腔体与一侧端面相贴合，下模具的表面与另一侧端面相贴合；通过模具在高温状态下热膨胀力控制双环多支板类薄壁铸件的圆度与平面度。矫形温度为高温合金液相限温度以下，矫形温度、保温时间、模具与铸件的间隙与矫形量直接相关，根据需要矫形量设置热处理温度，实现一次性精确矫形。采用该矫形模具与工艺方法，有效的解决了高温合金双环多支板类薄壁铸件椭圆度与平面跳动尺寸精度问题，使其满足发动机等零件的机加工与装配要求。
主权项:
1.一种高温合金双环多支板类薄壁铸件精确热矫形模具，其特征在于：所述模具包括上模具和下模具，其中所述上模具的表面与双环多支板类薄壁铸件的腔体一侧端面相贴合，所述下模具的表面与双环多支板类薄壁铸件的腔体另一侧端面相贴合，所述上模具和所述下模具与双环多支板类薄壁铸件的端面的形状、大小相吻合适配；其中，所述上模具和下模具分别位于双环多支板类薄壁铸件的上端面与下端面，且所述上模具与所述下模具压紧双环多支板类薄壁铸件，实现对双环多支板类薄壁铸件内、外环进行压紧，从而实现对外环平面度、内外环高度差进行校准；或，所述上模具的外型面结构与双环多支板类薄壁铸件外环的内型面形状结构一致，所述上模具的内环型面与双环多支板类薄壁铸件内环的内型面形状结构一致，两者贴合安置，实现对曲面结构精确矫正；或，所述下模具的外型面结构与双环多支板类薄壁铸件外环的内型面形状结构一致，所述下模具的内环型面与双环多支板类薄壁铸件内环的内型面形状结构一致，两者贴合安置，实现对曲面结构精确矫正。
发明专利
一种高温合金鼓筒转子组件的焊接方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN111515513A

申请人: 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
发明人: 郑欣; 陈玉宝; 师玉英; 张伟杰; 王广海; 李刚
申请日期: 2020-04-03
公开日期: 2020-08-11
IPC分类: B23K15/00
摘要:
本发明属于航空发动机机加技术领域，具体涉及一种高温合金鼓筒转子组件的焊接方法，该方法首先对待焊接表面进行处理，之后将待焊接组件进行无间隙装配，装配后依次进行定位焊和电子束焊接，最后将焊接完成的组件进行检测。其中，电子束焊接时采用了特定的焊接顺序及焊接工艺。采用本发明涉及的电子束焊接参数和焊接顺序等工艺方法，可以有效控制高温合金转子组件的焊后变形，改善焊缝内部质量，显著提高焊接合格率。
主权项:
1.一种高温合金鼓筒转子组件的焊接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤；第一步，焊前清理，第二步，将待焊接组件装配，第三步，对多条焊缝按顺序编号，采用电子束焊对多条焊缝进行定位焊，第四步，采用电子束焊对焊缝，按编号从小到大且先奇数再单数的顺序进行电子束焊接；第五步，进行常规的去应力热处理，以消除应力；第六步，对焊缝表面进行荧光检验，检验焊缝表面裂纹、气孔情况；第七步，对焊接后的各级辅板的跳动量进行检验。
发明专利
一种增材制造零件内表面的加工方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN110936171A

申请人: 中国航发动力股份有限公司
发明人: 吴晓锋;谢国印;郭子静;白倩;吴丙哲;陈娟娟;刘志军;种磊
申请日期: 2019-12-17
公开日期: 2020-03-31
IPC分类: B23P23/04
摘要:
本发明公开的一种增材制造零件内表面的加工方法，采用增材制造和减材制造相结合的方法，根据零件内壁不同加工区域，选择合适的刀具类型和不同的进给量方式，同时对不同的刀具类型选择相应的工艺参数，提高内表面的加工质量与加工精度。同时采用减材技术与增材技术相结合的方式，可以一次性完成从零件设计到最终成形的整个加工过程，避免了繁杂的工艺流程，实施起来方便可靠，成本较低；其次，该方法对近封闭零件的尺寸大小和复杂程度没有限制，适用于所有具有上述特征的近封闭零件。
主权项:
1.一种增材制造零件内表面的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据零件的几何模型和材料，确定增材制造工艺参数；步骤2、根据零件模型内壁的几何特征，确定内壁的加工方式、加工刀具、加工参数以及加工时的堆积高度；步骤3、根据零件的几何模型，材料逐层熔化并堆积，直至零件成型至步骤2设定的堆积高度；步骤4、根据步骤2确定的加工方式、加工刀具和加工参数，对步骤3成型的零件的内壁进行加工，直至零件内壁的几何特征和粗糙度达到设计要求；步骤5、重复步骤3和4，直至整个零件内表面加工完成。
发明专利
一种梯度材料构件的制备方法
发明专利申请公布后的驳回

专利号: CN110920072A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 朱郎平; 王湘宁; 孙志雨; 莫晓飞; 南海
申请日期: 2019-12-05
公开日期: 2020-03-27
IPC分类: B29C64/153
摘要:
本发明是一种梯度材料构件的制备方法，该方法首先根据构件实际结构设计包套，保持上端盖敞开；然后，将待成型的N种不同组份的粉末分别用N个送粉器进行输送，在送粉流道内完成混合后，从送粉嘴流出，通过送粉嘴在金属包套内的二维平面移动实现粉末的在包套内的装填，在装填过程中，通过不断的调节每个送粉器之间的相对送粉速率来控制不同粉末混合的比例，同时将包套放置在振动台上进行振动振实；然后，将装填满粉末的包套与端盖焊接，抽真空并加热除气后密封包套；然后，将包套等静压实现粉末的致密化；最后通过机械加工去除金属包套及余量，获得所需成型的梯度材料构件。该方法的优点在于可根据需要在三维空间内实现不同方向不同区域的多组分成分梯度控制，且工艺简单，获得的组织致密均匀细小，从而具有稳定可靠的性能。
主权项:
1.一种梯度材料构件的制备方法，该制备方法包括粉末等静压工艺，其特征在于：该制备方法首先加工包套，然后将数N种待成型的、不同组份的粉末分别通过一个相应的送粉器进行输送，通过不断地调节每个送粉器的送粉速率来控制不同粉末混合的比例，经过混合后，通过送粉嘴在包套内的二维平面上的移动实现粉末的在包套内的梯度装填，同时包套在振动台上进行振动振实，装填完成后对包套进行真空除气和封焊，然后对包套进行等静压成型，再进行烧结或热处理，最后通过机加工获得所需形状的梯度材料构件。
发明专利
一种单晶高温合金和涂层界面的阻扩散层及其制备方法
发明专利权授予

专利号: CN110468384A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 张儒静; 何利民; 牟仁德; 许振华; 李娜
申请日期: 2019-07-22
公开日期: 2019-11-19
IPC分类: C23C8/20
摘要:
本发明涉及高温防护涂层领域，公开一种单晶高温合金和涂层界面的阻扩散层，该新型阻扩散层包括石墨烯薄膜和渗碳层；该阻扩散层的制备方法为：通过化学气相沉积方法，在单晶高温合金基体表面沉积石墨烯薄膜，同时在单晶高温合金基体内部生成渗碳层，之后再通过电弧离子镀技术在生长了石墨烯薄膜的单晶高温合金表面沉积MCrAlX涂层；通过石墨烯优异的防止元素扩散能力、以及渗碳层中碳与过饱和的难熔金属元素形成的弥散碳化物，提高合金组织的稳定性，有效抑制元素互扩散、减少或消除二次反应区的形成和TCP有害相的析出、延长单晶高温合金/涂层体系的使用寿命。
主权项:
1.一种单晶高温合金和涂层界面的阻扩散层，其特征在于：所述阻扩散层包括石墨烯薄膜和渗碳层。
发明专利
薄壁大尺寸非对称回转类钛合金零件离子氮化控制方法
发明专利权授予

专利号: CN109518122A

申请人: 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
发明人: 孙振淋; 辛玉武; 吴彦芬; 钱钰; 何培刚
申请日期: 2018-12-05
公开日期: 2019-03-26
IPC分类: C23C8/36
摘要:
本发明属于金属热处理技术领域，涉及一种薄壁大尺寸非对称回转类钛合金零件离子氮化控制方法。本发明利用TA7材质的筒形工装，借助1Cr18Ni9Ti不锈钢导管、TA7材质的钛合金辅助支撑立柱，使零件、工装与离子氮化炉有效工作区三者几何中心重合，零件离子氮化时通过离子氮化炉中部控温热电偶监控零件实际工艺温度。零件氮化前850～950℃高温退火处理，以0.5～4℃/min升温与降温速率进行300～450℃、500～650℃阶梯性升温、保温与降温，到温保温时间需在2～4h。氮化使用辅助热源专用设备，升温到300～400℃启动辉光加热系统，750～880℃氮化6～20h。氮化时氮化层零件冶金质量合格的同时，变形量不超过0.015mm。
主权项:
1.一种薄壁大尺寸非对称回转类钛合金零件离子氮化控制方法，其特征在于，利用辅助工装阴极，在离子氮化炉内构建起等电势局域负辉区空间，其中，所述辅助工装阴极为筒形工装与阴极盘相连，并处于离子氮化炉有效工作区几何中心，钛合金零件与筒形工装处于水平位置。
发明专利
一种用于增材制造的高强度铝合金及其粉末的制备方法
发明专利权授予

专利号: CN109280820A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李沛勇; 唐鹏钧; 王兴元; 杨斌; 黄粒; 郑卫东; 梁滨; 骞西昌; 李兴无
申请日期: 2018-10-26
公开日期: 2019-01-29
IPC分类: B33Y70/00
摘要:
本发明提供了一种用于增材制造的高强度铝合金及其粉末的制备方法，该合金粉末采用气体雾化工艺进行制备，首先采用中频感应炉熔制Al?Si?Zn?Cu?Mg?X合金预制锭，然后采用超音速气体雾化工艺制粉，经过筛分后制备增材制造用不同规格的粉末。采用该高强度铝合金粉末通过增材制造获得的试样组织致密、无裂纹缺陷，其抗拉强度超过500MPa、延伸率超过3％，明显优于AlSi10Mg、AlSi7Mg、AlSi12的增材制造试样的强度性能，也优于传统的2000系、7000系合金的增材制造试样的性能。该合金粉末可用于增材制造方法制备组织致密、形状复杂、高强度的铝合金零件，满足航空、航天和汽车等领域要求高比强度、形状复杂的使用场合。
主权项:
1.一种用于增材制造的高强度铝合金，其特征在于：该铝合金为以下几种之一：第一种：快速凝固AlSiZnCuMgX铝合金，X是Mn、Cr、Ti、Ni、Zr、Sc、Y、Er、La、Ce、Nd、Gd元素中的一种或几种，该铝合金的重量百分比为：Si 5～11，Zn 5～11，Cu 0.1～5，Mg 0.1～5，X 0.1～0.3,余量为Al；第二种：AlSiCuMgX铝合金，式中，X是Mn、Cr、Ti、Ni、Zr、Sc、Y、Er、La、Ce、Nd、Gd等元素中的一种或几种，该铝合金的重量百分比为：Si 6～10，Cu 1～4，Mg 0.5～2,X 0.1～0.3,余量为Al；第三种：AlSiZnMgX铝合金，式中，X是Mn、Cr、Ti、Ni、Zr、Sc、Y、Er、La、Ce、Nd、Gd等元素中的一种或几种，该铝合金的重量百分比为：Si 6～10，Zn 6～10，Mg 1～3，X 0.1～0.3，余量为Al。
发明专利
一种减少镍基高温合金粉末中卫星球的装置
发明专利权授予

专利号: CN109175390A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 许文勇; 王悦; 李周; 张国庆; 袁华
申请日期: 2018-10-12
公开日期: 2019-01-11
IPC分类: B22F1/00
摘要:
本发明提供了一种减少镍基高温合金粉末中卫星球的装置，属于粉末冶金领域。装置为一个空心圆台，空心圆台的顶端与气雾化制粉炉的气体雾化喷嘴底部连接固定，空心圆台顶端直径与气体雾化喷嘴底部直径相对应，空心圆台顶端内直径大于气雾化制粉炉的气体雾化喷嘴直径，空心圆台的锥角为60°～90°，高度为500～1500mm。本发明不改变现有雾化制粉装置结构和制粉工艺，实现简单，成本低，适于批量生产，所制备的镍基高温合金粉末表面形貌好，卫星球数量少，球形度大于0.9，粉末流动性好，能够满足高品质3D打印用镍基高温合金粉末的技术要求。
主权项:
1.一种减少镍基高温合金粉末中卫星球的装置，其特征在于：装置为一个空心圆台(1)，空心圆台(1)的顶端与气雾化制粉炉的气体雾化喷嘴(2)底部连接固定，空心圆台(1)顶端直径与气体雾化喷嘴(2)底部直径相对应，空心圆台(1)顶端内直径大于气雾化制粉炉的气体雾化喷嘴(2)直径，空心圆台(1)的锥角为60°～90°，高度为500～1500mm。
发明专利
一种柱塞泵缸体与铜套的安装方法
发明专利权授予

专利号: CN108746977A

申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 程耀永; 邹文江; 任新宇; 陈波; 吴欣; 熊华平
申请日期: 2018-05-02
公开日期: 2018-11-06
IPC分类: B23K20/14
摘要:
本发明是一种柱塞泵缸体与铜套的安装方法，该方法用于液压柱塞泵转子，柱塞马达等结构的制造，针对柱塞泵转子等结构需要在钢结构的转子体的多个柱塞孔内壁镶嵌铜衬套的技术要求，采用直接扩散焊封焊加热等静压扩散焊相结合的工艺实现铜衬套与孔壁之间的良好连接，将一侧加工有台阶辅助结构的铜棒与衬套孔进行装配，经直接扩散焊后在铜棒与衬套孔内壁之间形成密闭结构，后经热等静压扩散焊实现铜衬套与孔内壁之间连接，经机械加工得到配合、连接良好的衬套孔结构。该工艺方法较为简单，并且可保证铜衬套与衬套孔之间实现冶金结合，具有较高的连接强度。
主权项:
1.一种柱塞泵缸体与铜套的安装方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、加工与缸体(2)待焊衬套孔的直径相配合的铜棒(3)或铜管(9)，铜棒(3)或铜管(9)与缸体(2)待焊衬套孔内壁的间隙为0.01～0.15mm；步骤二、铜棒(3)或铜管(9)的长度大于缸体(2)待焊衬套孔的长度，多出的长度为余量(6)，利用该余量(6)对缸体(2)待焊衬套孔的开口端进行封焊，使待焊衬套孔的内壁与铜棒(3)或铜管(9)的外圆柱面之间形成密闭结构；步骤三、通过机械加工的方法对铜棒(3)或铜管(9)进行加工，沿铜棒(3)或铜管(9)的中心线成型壁厚为1～2mm中心孔，加工中心孔后的铜棒(3)或铜管(9)成为缸体(2)待焊衬套孔的衬套(8)；步骤四、对成型衬套(8)后的缸体(2)组合件进行进行热等静压处理，热等静压过程中，在惰性气体气压和温度的作用下实现衬套(8)与缸体(2)待焊衬套孔内壁之间的扩散焊接，热等静压的工艺参数为：气体压力20～200MPa，保温温度750～850℃，保温时间1～2h；步骤五、通过机械加工的方法，对带衬套(8)的缸体(2)加工至最终尺寸。
发明专利
一种各向异性石墨烯金属复合导线及其制备方法
发明专利权授予

专利号: CN108717887A

申请人: 北京石墨烯技术研究院有限公司; 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李文博; 王旭东; 刘迪; 王佳伟; 王冠伊
申请日期: 2018-04-04
公开日期: 2018-10-30
IPC分类: H01B13/008
摘要:
本发明提供了一种具有各向异性微结构的石墨烯/金属复合导线及其制备方法，该方法包括将涂布石墨烯的金属箔卷成卷或层叠，再热压或热等静压，最后进行挤压拉丝得到石墨烯/金属复合导线。本发明制得的各向异性石墨烯复合金属复合导线的金属相与石墨烯相紧密堆积，保持了重复交错的周期性排列结构，石墨烯层与金属层均平行于卷带的轴向或层叠的平面方向，使取向方向上导电、导热和力学性能都得到了显著的提升。
主权项:
1.一种各向异性石墨烯金属复合导线的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)制备稳定分散的石墨烯涂布液；(2)干燥所述石墨烯涂布液涂布的金属箔得到负载石墨烯薄膜的金属箔；(3)将负载石墨烯薄膜的金属箔卷绕成卷或者层叠，热压或热等静压处理，得到各向异性的石墨烯金属复合材料；(4)在挤压设备中沿材料的取向方向将所述石墨烯金属复合材料挤压成挤压杆，进一步拉拔丝得到石墨烯金属复合导线。
发明专利

金属粉末专利分析

材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
💡 技术分类说明： 悬停在图表柱子上查看： B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) • C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) • B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)
专利类型分布
法律状态分布

主要申请人分析

主要申请人专利数量