高温合金蜂窝成形制造工艺及性能评价
2020-09-29刘景涛潘红蕾朱菱
精密成形工程 2020年5期
刘景涛,潘红蕾,朱菱
(1.上海新力动力设备研究所,上海 201108;2.江苏广达合金有限公司,江苏 丹阳 212300)
蜂窝结构是一种轻型复合结构,旨在适应航空航天装备的特殊服役条件,其起源于仿生学,用等量材料制成各种结构,只有蜂窝状结构同时具有大容积和大刚度等特性。常用的如正六边形、菱形、矩形、正弦波形等形式的蜂窝结构中,正六边形蜂窝结构能以最少的材料获得最大的受力,结构效率最高,制造简单,应用最为广泛[1—3],对航空航天发展起到了极大的促进作用。传统的金属蜂窝壁板结构包含3 部分:中间的蜂窝芯体及上下两块面板,各部分通过钎焊连接为一个整体。
蜂窝壁板结构具有许多常规材料所不具备的特性,如较高的比强度、比刚度以及优良的隔热和隔声性能[4—7],其综合性能十分突出[8—12]。这是因为蜂窝结构是一种不连续的空心材料,且厚度一般较薄,实体部分体积所占比例很小,因此蜂窝壁板密度小,质量轻;其次蜂窝壁板结构类似于大量具有较高抗压强度的工字梁结构的集合,因此抗压缩变形能力优异;同时由于面板有蜂窝芯的支持,且面板高度远低于蜂窝芯的高度,蜂窝壁板的刚度随之呈指数形式增大,因此蜂窝结构稳定性好且剪切强度高。蜂窝芯体与面板连接成整体后,在蜂窝壁板内形成了无数个接近真空的密闭六角柱形空间,热量以热传导方式进入蜂窝壁板结构后,无法以对流的形式,只能以芯格壁内的……
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