超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析

为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用fem分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚度变化规律,并重点研究了0.5h/l和延伸率等关键因素的最佳取值区间。结果表明:超塑性成形/扩散连接四层结构件的芯层结构设计对强度和刚度影响较大,控制0.5h/l值及芯层延伸率,可以使强度刚度均达到最高,最大限度地发挥四层结构的整体优势。同时,两相邻芯层在胀起时形成的圆角半径大小对芯层之间及芯层和蒙皮的扩散连接焊合率有很大影响,进而影响多层结构的强度和刚度。