專利名稱:用由金屬基和陶瓷纖維構(gòu)成的復(fù)合物制成的嵌入物制造元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及制造加入嵌入物的元件,該嵌入物由復(fù)合物制成,該復(fù)合物類型為在金屬基中包含陶瓷纖維的復(fù)合物。
特別是在航空領(lǐng)域,一個不變的目標(biāo)就是優(yōu)化元件的強(qiáng)度,使之達(dá)到質(zhì)量最小尺寸最小。因此,一些元件從現(xiàn)在開始可能會包含一種由金屬基復(fù)合物制成的嵌入物,該元件也可能是單片的。這種復(fù)合物由一種金屬合金基組成,例如鈦(Ti)合金,纖維在該金屬合金基的中心延伸,例如碳化硅(SiC)陶瓷纖維。這種纖維具有比鈦大得多的拉伸強(qiáng)度(典型地4000Mpa比1000Mpa)。因此,由纖維來承受負(fù)載,金屬合金基提供與元件的其他部分粘合在一起的功能,同時提供保護(hù)和隔離纖維的功能,纖維絕不可彼此接觸。此外,陶瓷纖維能防腐蝕,但必須用金屬強(qiáng)化。
復(fù)合物可以用于形成盤體、軸軸體、錘體、殼體和隔離體,如用于葉片等單片元件的加強(qiáng)物。
背景技術(shù):
要生產(chǎn)這種復(fù)合嵌入物,要先生產(chǎn)被稱為“鍍層長絲”的長絲,該鍍層長絲由金屬鍍層陶瓷纖維構(gòu)成。金屬賦予長絲處理長絲所必要的彈性和柔韌性。最好地,一種非常細(xì)的碳或鎢長絲位于纖維的中心,沿其軸向,該碳絲覆蓋有碳化硅,同時一薄層碳設(shè)置在纖維和金屬的結(jié)合處,目的是在不同的熱松弛中提供阻礙擴(kuò)散或緩沖擴(kuò)散的功能,熱松弛在液體金屬沉積在纖維上變冷時出現(xiàn)。
該復(fù)合長絲,或者鍍層長絲,可用各種方法制造,例如,通過在電場中金屬的氣體沉積、使用金屬粉末電泳、或者在液體金屬池中熱鍍陶瓷纖維來制造。陶瓷纖維浸入液體金屬的鍍層過程在以本申請人之名申請的專利EP 0 931 846中有敘述。這種過程比提到的其他過程要快很多。因此,可獲得復(fù)合長絲或者鍍層長絲,該復(fù)合長絲或者鍍層長絲可用于生成復(fù)合嵌入物,該復(fù)合嵌入物將被包括在元件中。
在已知的生產(chǎn)帶有由金屬合金基復(fù)合物制成的嵌入物的元件的過程中,鍍層長絲由稱之為預(yù)成型件的工件來形成。通過在兩個固定法蘭間纏繞鍍層長絲來獲得預(yù)成型件,固定法蘭繞中心心軸延伸。線圈是螺旋形,獲得的預(yù)成型件為盤形,其厚度為鍍層長絲的厚度。為了確保預(yù)成型件的結(jié)合,固定法蘭包括孔,提供粘合功能的材料,如丙烯酸(類)樹脂,從該孔中噴出。
圖1所示為制造具有復(fù)合嵌入物的元件的操作實施例的示意圖。多個預(yù)成型件1,均為盤狀,堆在通體圓柱形的容器2中。容器具有環(huán)形空腔3,環(huán)形空腔3的橫截面為預(yù)成型件1的形狀且與容器的軸4垂直。預(yù)成型件1堆疊直到整個空腔3的高度被填滿。典型地,這樣堆疊80個預(yù)成型件。
隨后進(jìn)行的是通過脫氣來進(jìn)行的粘合劑去除操作,這樣從預(yù)成型件1中減少如丙烯酸(類)樹脂的粘合劑。這是因為在熱壓制和冷壓制階段中,不能有污染物存留,更不能與鈦接觸。
環(huán)形蓋子5具有與環(huán)形空腔互補(bǔ)的凸臺6,環(huán)形蓋子5置于容器2的頂部,凸臺6與上預(yù)成型件1接觸。蓋子5焊接在容器2上,例如通過電子束焊接,空腔最好保持真空。隨后,該裝置進(jìn)行熱等靜壓。在該操作過程中,由并列的鍍層長絲構(gòu)成的嵌入物被壓縮,通過擴(kuò)散,鍍層長絲的金屬外殼層被焊接在一起并焊接到容器2的空腔3的壁上,以生成致密的組件——該組件由金屬合金(如鈦合金)構(gòu)成,在金屬合金中陶瓷纖維(如SiC纖維)環(huán)形地延伸。
通過壓縮堆疊的預(yù)成型件1,獲得包含由復(fù)合物制成的嵌入物的圓柱形元件。當(dāng)組件冷卻后,該元件可選擇性地進(jìn)行應(yīng)力松弛處理,陶瓷纖維和金屬成為一體,使它補(bǔ)償陶瓷纖維和金屬間的不同膨脹。
隨后,對元件進(jìn)行大致加工。例如,如果目標(biāo)是制造單片壓縮盤——術(shù)語“單片”意為由一個帶有盤的元件制成的葉片——該容器與其復(fù)合嵌入物一起,加工構(gòu)成一單片葉盤或整體葉盤,一部分邊緣支撐著包含復(fù)合嵌入物的葉片。由于組件的陶瓷復(fù)合物陶瓷纖維帶來了高硬度和高強(qiáng)度值,該邊緣的尺寸要比傳統(tǒng)金屬葉盤的尺寸小很多,陶瓷纖維包含在邊緣物質(zhì)中。特別是這樣的邊緣可以是簡單的環(huán)形形狀。
這種制造帶有復(fù)合嵌入物的元件的過程具有一些缺點,由于其步驟所需要的時間長度、復(fù)雜度和準(zhǔn)確度,該過程難以以工業(yè)規(guī)模實施。
首先,由于陶瓷纖維很脆,在鍍層長絲上端的操作首先必須避免鍍層長絲間的接觸,此時鍍層長絲的焊接沒有考慮進(jìn)來。
此外,粘合物去除和脫氣操作耗時很長,而且不能確定全部粘合物得到去除。為了確保粘合物完全消失(對于保證后面的鈦合金特性的正確尤其必要),需要進(jìn)行多步粘合物去除和脫氣操作。這增加了過程的整個耗時并且增加了整個成本。
此外,如果長絲在兩個法蘭間彎曲時被弄斷,必須構(gòu)建一個新預(yù)成型件,直到現(xiàn)在,還沒有什么方法能夠解決該問題、恢復(fù)線圈。
此外,在容器中放置鍍層長絲預(yù)成型件目前還是手工操作。因此,該操作的成本會受到影響,該操作的精度更是會受到影響?,F(xiàn)在,在容器中放置鍍層長絲是生產(chǎn)步驟中的關(guān)鍵因素,它決定著復(fù)合物的性能,對陶瓷纖維依照元件的主應(yīng)力的方向有著很大的影響。同時,在制造元件的各種步驟過程中,通過保持陶瓷纖維的完整,它還決定著復(fù)合物的質(zhì)量。最后,還是因為放置鍍層長絲的操作相對耗時且由手工完成,它決定著元件的最終成本。因此,對在容器中放置長絲的改進(jìn)是有益的。
發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種允許以工業(yè)規(guī)模制造元件的過程,尤其是軸對稱元件,該元件包含復(fù)合物制成的嵌入物。
根據(jù)本發(fā)明,用于制造帶有嵌入物的元件的過程,其中嵌入物由復(fù)合物制成,復(fù)合物由金屬基構(gòu)成,金屬基中有陶瓷纖維延伸,由復(fù)合物制成的嵌入物從多條鍍層長絲得到,每條鍍層長絲由鍍有金屬殼的陶瓷纖維構(gòu)成,其特征在于它包括一制造嵌入物的步驟,該步驟為繞一回轉(zhuǎn)體(39;62)垂直于所述體的旋轉(zhuǎn)軸纏繞一鍍層長絲捆或鍍層長絲粘合薄片。
結(jié)合附圖,閱讀本發(fā)明過程實施例的描述,將使本發(fā)明的其他特征呈現(xiàn)出來,使本發(fā)明更清楚地被理解,其中圖1是制造帶有現(xiàn)有技術(shù)復(fù)合嵌入物的元件操作的立體示意圖;圖2是用于生成鍍層長絲薄片的設(shè)備的示意圖,依照本發(fā)明執(zhí)行制造鍍層長絲的過程;圖3是依照圖2設(shè)備的第一工作模式生成的薄片的俯視示意圖;圖4是依照圖2設(shè)備的第二工作模式生成的薄片的俯視示意圖;圖5是一橫截面示意圖,在與鍍層長絲移動方向垂直的平面上用圖2設(shè)備的激光焊接模式,把兩條長絲焊接在一起;圖6是在纏繞開始時構(gòu)成元件內(nèi)部部分的元件的局部剖面示意圖,用于通過纏繞一捆或一片鍍層長絲來實施完成制造帶有復(fù)合嵌入物的元件的第一種方法;圖7是在纏繞過程結(jié)束始時圖6中的元件的局部剖面示意圖;圖8是圖7中的元件的局部剖面示意圖,在它上面加了一個外環(huán)和一個蓋子;圖9是帶有環(huán)形空腔的容器的局部剖面示意圖,用于實施完成一個本發(fā)明描述的過程的第二種方法,該過程通過纏繞一捆或一片鍍層長絲來制造帶有復(fù)合嵌入物的元件;圖10是用于實施執(zhí)行本發(fā)明描述的過程的第二種方法的心軸的局部剖面示意圖,該過程通過纏繞一捆或一片鍍層長絲來制造帶有復(fù)合嵌入物的元件;圖11所示為向圖9中的容器固定蓋子的步驟;圖12是在依照本發(fā)明制造嵌入物的過程中,在纏繞開始時用輔片接合鍍層長絲薄片步驟的局部剖面示意圖;圖13是在依照本發(fā)明制造嵌入物的過程中,在纏繞結(jié)束時用輔片接合鍍層長絲薄片步驟的局部剖面示意圖;圖14是圖12的纏繞開始時切割輔片步驟的局部剖面示意圖;圖15是圖12、圖13接合鍍層長絲薄片結(jié)束步驟的局部剖面示意圖;圖16是用盤繞復(fù)合嵌入物生產(chǎn)元件過程的局部剖面示意圖,盤繞復(fù)合嵌入物依照包括圖12和圖13所示的接合薄片的過程生成;圖17是在纏繞薄片過程開始時用于把鍍層長絲薄片焊接到心軸的電焊設(shè)備第一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖18為在平面35上圖17所示設(shè)備的剖面圖;圖19的圖表用時間函數(shù)示意性表示本應(yīng)用中描述的用于把鍍層長絲薄片焊接到支座的電焊過程中電極間流動的電流強(qiáng)度變化,電極施加的壓力變化和薄片的壓縮變化;圖20是在過程結(jié)束時用于把薄片焊接到心軸上的圖17的設(shè)備;圖21是在本應(yīng)用中所描述的在把薄片纏繞到心軸的過程的開始和結(jié)束時,用于把薄片焊接到金屬支座上的焊接設(shè)備的第二實施例的剖面示意圖;圖22是在過程結(jié)束時用于把薄片焊接到心軸上的圖21的設(shè)備。
具體實施例方式
首先,根據(jù)一種已知技術(shù)形成多條鍍層長絲,最好是通過這樣的鍍層過程,該過程中陶瓷纖維浸在液體金屬池中。這些長絲分別繞在一繞軸上。每條長絲的直徑為,例如,0.2到0.3mm。
參照圖2,每個繞軸7上面沿其圓周繞有長絲8,多個繞軸7設(shè)置在繞軸7的模塊9上。該模塊9使得繞軸7可以這樣放置,它們可以朝著纏繞模塊(在下面提及)來被展開,不會造成長絲8彼此交叉。在這種情況,繞軸模塊9具有等腰三角形的結(jié)構(gòu),支撐著繞軸7,繞軸7中一半沿著三角形的一邊,一半沿著三角形的另外一邊,三角形的頂點方向朝著位于三角形對稱軸上的一點導(dǎo)向長絲8從繞軸7展開的一側(cè),該三角形構(gòu)成繞軸模塊9的結(jié)構(gòu)。
在另外一個實施方案中,每個繞軸7支撐著一束(或捆)鍍層長絲。因此,要生成一片由一百條鍍層長絲構(gòu)成的薄片,需要使用十個繞軸7,每個繞軸沿其外圓周繞有一束十條鍍層長絲。
鍍層長絲8朝著纏繞模塊10展開。該纏繞模塊10此處以示意方式和非細(xì)節(jié)的方式圖示,因為它的結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是可以理解的。它相當(dāng)于紡織領(lǐng)域用的纏繞模塊。纏繞模塊10包括導(dǎo)向裝置,導(dǎo)向裝置使長絲8作為同一層彼此平行撐直,不會相互彼此重疊接觸。目的是構(gòu)成一種扁平薄片,該扁平薄片由彼此接觸的平行長絲構(gòu)成。
這樣纏繞的長絲8被拽到激光焊接模塊11。該模塊包括一支撐平臺12,長絲8在支撐平臺12上移動,在該支撐平臺上方安裝有一臺激光焊接裝置13。長絲8因此被拽著穿過激光焊接裝置13。這個裝置最好放在一惰性環(huán)境中,例如氬氣環(huán)境(氬氣通過噴嘴注入)。例如,激光焊接裝置13可由摻雜釹鏡鋁石榴石(釔鋁石榴石)激光器組成,相對于其功率和激光束沖擊點,該激光器具有高精度的優(yōu)點,同時具有光束很細(xì)的優(yōu)點。
在激光焊接模塊11的下游,長絲8由用于拉拽長絲8的模塊17自繞軸模塊9在支撐臺12上移動牽引。在這種情形,該牽引模塊17由轉(zhuǎn)動繞軸17′組成,長絲8繞轉(zhuǎn)動繞軸17′纏繞。轉(zhuǎn)動繞軸17′如箭頭18所示的方式轉(zhuǎn)動。因此,長絲8從繞軸模塊9的繞軸7,沿纏繞模塊10和激光焊接模塊11,由牽引模塊17來牽引,整個裝置構(gòu)成用于生成粘合的鍍層長絲8薄片的設(shè)備55。粘合薄片在牽引模塊的繞軸17′上纏繞。
圖5所示為橫截面示意圖,橫截面所在平面與長絲8移動的方向垂直,該橫截面在用于把兩長絲8焊接在一起的激光焊接模塊11上。該焊接使用激光焊接裝置13點焊完成。每條長絲通過多個焊點與其相鄰的長絲連接。每條長絲8,如前所示,由一鍍有金屬殼15(例如鈦合金)的陶瓷纖維14組成。激光束,如箭頭16所示,導(dǎo)向至兩連續(xù)長絲8間的接觸點方向,與包含所有沿支撐臺12牽引的長絲8軸的平面垂直。這導(dǎo)致它們的金屬殼的局部熔化。雖然激光使用的是低功率,但是非常集中,所以保證了陶瓷纖維14不會受到此局部熔化的影響。最小體積的金屬殼15被熔化。它足以確保長絲8在這個點聯(lián)結(jié)在一起。焊接參數(shù)這樣優(yōu)化,金屬熔化產(chǎn)生的焊接熔池不會流出。
激光束沿重疊兩長絲8的點區(qū)域垂直導(dǎo)向長絲8的平面是非常重要的,這樣它才不會損壞陶瓷纖維14,在生成帶有復(fù)合嵌入物的元件的應(yīng)用中,陶瓷纖維14的完整性是在其上進(jìn)行操作的必要條件。
焊點不需要非常結(jié)實。它們的作用僅僅是確保構(gòu)成粘合薄片的長絲8整體合并在一起,或者相互保持。這種合并僅須使強(qiáng)度足以允許薄片被處理(可能是纏繞和展開)即可,達(dá)到如生成帶有復(fù)合嵌入物的元件的目的。因此焊接僅需使長絲8保持在一起即可。
圖3和圖4示意性地圖示了激光焊接模塊11的兩種操作模式,此時薄片由12條鍍層長絲8組成。
在圖3所示的操作模式中,當(dāng)鍍層長絲8位于激光焊接裝置13下時,牽引模塊停下來,使得長絲8保持靜止。焊接裝置13隨后在兩相鄰長絲間,沿與長絲在焊接裝置下行進(jìn)方向垂直的分段,產(chǎn)生一系列的焊點19。為了達(dá)到此目的,焊接裝置13在兩長絲8間焊下第一個焊點19,如參照圖5解釋的那樣。隨后它停止并移動,垂直于長絲8的運(yùn)動方向,這樣與下一個兩長絲8間的接觸點成一線,焊接第二個焊點19,如此進(jìn)行,直到所有長絲8沿此偏移分段焊接在一起。因此,焊接裝置13垂直于長絲8的運(yùn)動方向,在焊接裝置13下方焊下一部分焊點19。牽引模塊隨后激活,使長絲8穿過焊接裝置13移動“L”長度,隨后操作在與第一個分段平行的另一分段上重復(fù)。
在圖4所示的操作模式中,長絲8在如箭頭20所示的運(yùn)動方向被連續(xù)牽引,該運(yùn)動由牽引模塊17施加。焊接裝置13如前面一樣進(jìn)行操作,即焊接操作,隨后沿垂直于長絲8移動的方向20朝著下一個點進(jìn)行位移,等等,從第一個點到最后一個點,然后以反向方式進(jìn)行。如果長絲8的移動速度足夠慢,在兩移動的長絲8間焊接焊點19就是可能的。因此,在長絲8間產(chǎn)生一系列的焊點19,它們在長絲構(gòu)成的薄片上形成之字形狀。
還可以在焊接每個焊點19時停下牽引裝置17來獲得焊點19的之字形分布,牽引裝置17牽引長絲8在兩焊點19間走過一小段距離“|”,同時焊接裝置移動。
也可以僅操作長絲8的運(yùn)動,長絲8的運(yùn)動在形成焊點19時慢下來。
這樣的焊點分布優(yōu)點在于其在長絲8構(gòu)成的薄片的表面上非常均勻。
不管是哪種情況,在離開激光焊接模塊11時,長絲8形成粘合的薄片,在此粘合薄片中,長絲8在固定焊接點19聯(lián)結(jié)在一起。該薄片在其牽引模塊的繞軸17′上纏繞。
此處沒有對生成鍍層長絲8粘合薄片的生產(chǎn)過程的組織階段進(jìn)行描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對該階段進(jìn)行自由調(diào)整,例如,在處理的開始,通過纏繞把長絲8纏繞到繞軸17′,長絲8沒有聯(lián)結(jié)在一起,因此最終的纏繞薄片的最里面的部分并不是片狀,或者使用另一臺牽引裝置在處理起始時牽引長絲,并在它們開始形成薄片時把他們連接到繞軸17′上。
在圖3所示的分段結(jié)構(gòu)內(nèi)容中的焊點19段與段間的距離“L”,或者圖4中所示的之字形結(jié)構(gòu)的兩個連續(xù)焊點19間的長度距離“|”要根據(jù)鍍層長絲8薄片的期望硬度來設(shè)定。因此,對于硬的薄片,焊點19要靠得緊一些,而對于柔韌的薄片,焊點19要離得開一些。其他的焊點19的分布結(jié)構(gòu)同樣可以接受。焊點19的結(jié)構(gòu)和距離要根據(jù)粘合薄片的應(yīng)用來選擇,尤其是它要盤卷、彎曲等,同時仍然需要考慮最小空間,以確保在應(yīng)用的定義條件下整個組件的聯(lián)結(jié)。焊點19的分布結(jié)構(gòu)具體情況主要決定于鍍層長絲8薄片的應(yīng)用,而不是決定于過程本身。
考慮到激光焊接的速度和準(zhǔn)確性,因此,可以在自動系統(tǒng)中以工業(yè)規(guī)模制造鍍層長絲8薄片(鍍層長絲8結(jié)合在一起),達(dá)到執(zhí)行上述過程的目的。因此,可以快速的獲得大量的可作各種用途的鍍層長絲8薄片(可以生產(chǎn)成幾千米長的一片)。此外,薄片通過熔化長絲8的金屬殼15粘合在一起,因此不要要加入材料,尤其是不需要加入粘性粘合劑,因此減去了通常制造帶有復(fù)合嵌入物的元件的過程中的所有粘合劑的去除步驟。
根據(jù)本發(fā)明,現(xiàn)在介紹一種用于制造帶有嵌入物的對稱元件的過程,嵌入物由復(fù)合物制成,該過程包括一垂直于回轉(zhuǎn)體軸向回轉(zhuǎn)體上纏繞一捆或一片鍍層長絲的步驟。
如上面看到的,帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的對稱元件依照以下步驟生成
——安裝一鍍層長絲繞軸;——從鍍層長絲繞軸加工出一盤裝預(yù)成型件;——制造一容器,該容器具有用于放置預(yù)成型件的環(huán)形空腔;——多個預(yù)成型件堆疊在環(huán)形空腔中;——該空腔用環(huán)形蓋子封閉;——預(yù)成型件經(jīng)歷粘合物去除操作并制造真空;——通過熱等靜壓壓縮組件;——加工組件以獲得最終元件。
因此,在此提出一種過程,該過程包括一把鍍層長絲捆或薄片纏繞成中間部件的步驟,該中間部件隨后加入到容器的空腔中,例如,直接加到容器的內(nèi)部部分上,內(nèi)部部分隨后與一外部部分結(jié)合在一起。這樣,代替在整個空腔的高度堆疊與空腔寬度相同的預(yù)成型件,纏繞好了鍍層長絲捆或薄片,其寬度與空腔高度相應(yīng),層數(shù)允許空腔的寬度被填滿。
圖6到圖8為實施該過程的第一種方法。在該實施方法中,構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39要提前加工。術(shù)語“容器”是關(guān)于軸40的回轉(zhuǎn)體,具有設(shè)計用于接納鍍層長絲的環(huán)形空腔。該容器最好是用與鍍層長絲所鍍的金屬相同的金屬制成,此處為Ti合金。構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39是關(guān)于軸40的整體回轉(zhuǎn)體。它的內(nèi)部部分41具有與容器高相等的高度“H”——術(shù)語高度是指軸向尺寸。塊件39在相對于其內(nèi)部部分41的外圍包括斜面部分42,斜面部分42提供高度為“h”寬度為“d”的第一肩部43,第一肩部43的高度“h”和寬度“d”與容器的環(huán)形空腔的高度“h”和寬度“d”相一致。術(shù)語“寬度”是指徑向尺寸。從第一肩部43延伸出的是第二肩部44,第二肩部44的徑向尺寸使容器的寬度變完整,它的表面延伸到一個低于環(huán)形空腔表面高度的高度。
換而言之,構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39與容器相一致,在塊件39上,去掉一高度小于容器高度的外環(huán),該外環(huán)可通過圖8中的標(biāo)注46看明白,這就釋放出位于環(huán)形空腔外面的徑向空間,該環(huán)形空腔構(gòu)成于容器中。
因此可以在壁上設(shè)置一鍍層長絲捆(或列)或薄片47,構(gòu)成第一肩部43的高度“h”,該肩部43與除去外壁的環(huán)形空腔相對應(yīng)。
為了在部件39上纏繞長絲捆或薄片47,最好是在第一圈時把這些長絲固定在肩部43的壁上。該固定最好通過在兩電極肩通過一中頻電流的接觸焊接過程來獲得,如后面所述。
如果是有鍍層長絲捆(或列)47,為了送出該捆,例如,可以利用與圖2生產(chǎn)薄片的過程中類似的繞軸模塊和纏繞模塊,該彎曲的捆隨后直接纏繞在塊件39上。
如果是有預(yù)成型的鍍層長絲粘合片47,它最好是依照上面描述的制造薄片的過程生成。繞在繞軸(例如是如圖2所示用于生產(chǎn)薄片的設(shè)備的牽引模塊17的繞軸17′)上的薄片被送出,目的是使薄片被繞在塊件39上,構(gòu)成容器的內(nèi)部部分。
也可以用塊件39代替圖2中牽引模塊17的繞軸17′,把薄片直接繞在塊件39上,構(gòu)成容器的內(nèi)部部分。鍍層長絲這樣彎曲,形成薄片后纏繞在塊件39上。但是,這種薄片構(gòu)成操作是可選擇的。
在這三種情況,構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39此處繞其軸40轉(zhuǎn)動以纏繞鍍層長絲捆或薄片47。參照圖7,一旦所要數(shù)量的長絲層被纏好(此時是許多層,使得相應(yīng)于環(huán)形空腔的肩部43的寬度“d”被填滿),鍍層長絲捆或鍍層長絲片47(這時是繞圈)最好通過兩個電極間穿過中頻電流(稍后描述)的接觸焊接過程再次鞏固,然后切割。在這種情況,鍍層長絲捆或鍍層長絲片47焊接到底層,如將在對該焊接過程描述中所見到的那樣。
參照圖8,隨后繞構(gòu)成內(nèi)部部分的塊件39加上構(gòu)成容器外部部分的外環(huán)46。該圈46可以選擇焊接,最好是接觸焊接,也可以是僅僅卡在其位置上。因此,容器再次被適當(dāng)?shù)貥?gòu)成,鍍層長絲纏繞在其中的環(huán)形空腔此處不是寬度為“d”且堆疊積成高度為“h”的預(yù)成型件的形式,而是寬度為“h”的鍍層長絲捆或鍍層長絲片47的形式,鍍層長絲捆或鍍層長絲片47被纏繞,總徑向厚度等于環(huán)形空腔的寬度“d”。
然后加上環(huán)形蓋子48,該蓋子具有環(huán)形凸臺49,環(huán)形凸臺49與構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39的斜面42和外環(huán)46的斜面互補(bǔ),與塊件39的斜面42同心,對著所述斜面42。處于斜面42和50之間的是填有鍍層長絲捆或鍍層長絲片47的環(huán)形空腔,蓋子48的環(huán)形凸臺49支撐在該鍍層長絲上。
一旦構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39、外環(huán)46和蓋子放置在位,結(jié)構(gòu)再次和現(xiàn)有技術(shù)一樣,成為包含有鍍層長絲嵌入物的封閉的容器。該組件隨后焊接,最好是置于真空中通過電子束焊接來焊接,然后用已知方式進(jìn)行然等靜壓來壓縮。這樣制成復(fù)合嵌入物,具有金屬基,金屬基中延伸有陶瓷纖維。因此可以加工該組件來獲得帶有其復(fù)合嵌入物的最終元件。也可以加工該組件來把這樣的復(fù)合嵌入物取出。
剛剛描述的本過程的一個優(yōu)點是執(zhí)行速度快,因為省略了制造和堆疊預(yù)成型件的步驟,纏繞捆形或薄片形的鍍層長絲速度要快很多。此外,不需要額外的材料,如粘合劑。一方面,它導(dǎo)致質(zhì)量良好的復(fù)合嵌入物,另一方面,它導(dǎo)致減去了粘合劑去除和脫氣操作,因此節(jié)省了相當(dāng)?shù)臅r間。
圖9到圖11所示為實施本過程的第二種方法。在本實施方法中,提前制造容器51,它繞軸40成環(huán)形,高度為“H”,它包括一環(huán)形空腔52,環(huán)形空腔52與一高度為“h”寬度為“d”的空腔相對應(yīng),它的底壁54′和內(nèi)壁53′被加工,以獲得更大尺寸的環(huán)形空腔52。圖9中,用虛線表示高度為“h”寬度為“d”的環(huán)形空腔,用實線表示更深更寬的加工過的空腔。
參照圖10,構(gòu)成帶有徑向邊緣54的環(huán)形心軸53,所述心軸用于裝在容器的加寬的空腔52中。心軸53的尺寸這樣為這樣,當(dāng)它裝在空腔52中時,得到的空腔是高度為“h”寬度為“d”的空腔,心軸的壁53貼在環(huán)形空腔52的內(nèi)壁53′上,徑向邊緣54貼在其底部邊緣54′。此處,心軸53由與容器51一樣的材料制成,該例中為鈦合金。
如前面一樣,纏繞鍍層長絲捆或鍍層長絲薄片47,這次是纏繞到心軸53上。捆或薄片的總寬度為“h”,纏繞很多層,其總厚度等于“d”,即心軸53的徑向邊緣54的寬度。最好地,捆或薄片的起始部分通過電焊過程(通過在兩電極間接觸,如后面所述)固定到心軸。
一旦所需要數(shù)量層的捆或薄片纏繞好,最好是通過在兩電機(jī)間的接觸焊接過程(如后面所述),把后一層固定到前一層,然后切斷捆或薄片。帶有該繞圈的心軸53然后插入到容器51的環(huán)形空腔52中,如圖11所示。加上與前面所說的蓋子48相同的蓋子48,組件通過電子束焊接置于真空中焊接,然后通過然等靜壓來壓縮,然后以已知方式加工,獲得帶有其復(fù)合插入物的元件。
在所描述的兩實施方法中,鍍層長絲47一個在另一個上進(jìn)行纏繞,總保持在同一平面。如橫截面圖所示,長絲47的軸構(gòu)成一格狀結(jié)構(gòu),其基格為方格。為了提高嵌入物的壓縮性,最好每一層相對于前一層偏移兩連續(xù)長絲軸距的一半距離,因此,連續(xù)三層長絲的軸相對彼此呈交錯排列。為了達(dá)到這個目的,可設(shè)置兩個用于送出薄片47的繞軸,或者可設(shè)置兩用于送出鍍層長絲捆47的模塊,這兩個繞軸或模塊這樣放置,使得薄片或捆47以交錯結(jié)構(gòu)偏移,同時一個壓在另一個上纏繞到構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39上或者纏繞到心軸53上。在繞軸或模塊和它們所要纏繞的塊件39或心軸53之間,可以是一用于把長絲一個挨著另一個放置的設(shè)備。
現(xiàn)在,將接合圖17到圖22,詳細(xì)描述通過在兩個電極間通過中頻電流的接觸焊接,把薄片要么固定到它所纏繞的金屬座,要么纏繞到底層薄片的固定過程。
現(xiàn)今,固定鍍層長絲的過程提出在長絲上噴射粘性物,其缺點在前面已經(jīng)提及。包含焊接薄片的步驟的過程是最重要的(由于通常遇到各種實施困難所以都避免了),因為需要避免鍍層長絲中的陶瓷纖維有任何損壞。這些纖維的直徑可能是100到200μm或者更大一些,在彎曲和剪切過程中尤其脆弱。鍍層長絲陶瓷纖維的任何損壞將使該長絲的固有優(yōu)點失效。
下面描述的是定位鍍層長絲或粘合薄片或鍍層長絲捆焊接到金屬支座上的一個過程和一個設(shè)備,支座要么是一金屬支座,要么是另外一鍍層長絲或者另外一鍍層長絲薄片或鍍層長絲捆。該過程和該設(shè)備允許長絲或薄片或捆固定到支座上,同時保持長絲內(nèi)的陶瓷纖維完好無損。該過程和該設(shè)備還允許纏繞或包裹過程中斷損的長絲得到維修。
參照圖17和18,鍍層長絲8薄片29,例如由上述構(gòu)成薄片的過程構(gòu)成,要粘合到支座30,尤其是一纏繞支座,如構(gòu)成容器內(nèi)部部分的塊件39。圖中所示支座是直的,但支座如果是心軸24時它就是圓形的或者部分圓形的。
為了達(dá)到這個目的,要求在纏繞開始時把薄片29固定到支座30。這么作需要使用在兩電極間焊接并穿過中頻電流的接觸焊接設(shè)備31。此處鍍層長絲8以橫截面方式被看見并且沿支座30的外圍延伸。薄片29此處由十條長絲組成。
電焊界設(shè)備31包括一連接到正電極33和負(fù)電極34的中頻發(fā)生器32。在圖17所示的實施方案中,正電極33和負(fù)電極34相對于薄片29橫向延伸。在橫截面圖中它們的形狀在其整個寬度是一致的。
正電極33,例如由銅或鎢制成,具有一斜面端部部分37。端部部分37形狀為這樣,電流線最大程度地收斂,達(dá)到在正電極33和鍍層長絲8薄片29間沿盡可能窄的線或帶通過。該端部部分37是圓的,這樣就不會剪切長絲8,剪切長絲8會有損壞它們的危險。該端部部分37的半徑這樣選擇,獲得可能的最好的電流收斂線,然而又不會太細(xì)小,這樣不會剪切到長絲8。
負(fù)電極34也具有形狀,以減小其與薄片20焊接到的支座30的接觸區(qū)域,這樣使得電流線收斂,沿盡可能窄的線或帶通過。心軸的幾何形狀,通常為管狀,意味著可以使用圓柱形負(fù)電極,這將把接觸區(qū)域減小到母線,電流線收斂得最好。
這樣安排電極33、34確保薄片29隨后沿非常窄的帶焊接到支座30。在該帶上電流濃度為常數(shù)。
電焊接過程包括這樣的特征把薄片29的金屬加熱與微鑄結(jié)合在一起,通過電極33、34壓在薄片29上來獲得。加熱和壓制的功率和持續(xù)時間最好受控,這樣最小的金屬加熱和鑄造,因此影響固態(tài)焊接。
薄片29通過電流穿過薄片29和支座30在正電極33和負(fù)電極34間流動來加熱,由中頻發(fā)生器32產(chǎn)生的電流受控。壓力通過正電極33壓在薄片29上來在該處施加到薄片29上,因此正電極具有第二個功能,即壓力器。其圓形端部部分37的重要性就在于此功能,因為薄片29一定不能剪切。
圖19是一圖表,用虛曲線56表示穿過電極33、34間的電流強(qiáng)度的變化,用X軸上的實曲線57表示最為時間t的函數(shù)由正極33施加的壓力的變化。同樣以X軸下的曲線58代表薄片29的壓縮。
電焊過程的執(zhí)行在下面描述。如提到的那樣,這是固態(tài)焊接過程。正電極33和負(fù)電極34與鍍層長絲8薄片29和心軸30的內(nèi)表面分別接觸。在第一階段,壓力僅在倆電極33、34間施加在鍍層長絲8上。壓力升至值P1,保持該值直到t1時刻。P1最好在50到100W間。該“冷”壓階段的功能是確保鍍層長絲8間和鍍層長絲8與它們的支座30的壁間的接觸良好。在后面檢查的案例中,該案例中至少兩層鍍層長絲8焊接在一起,類似地,該階段的目的是確保所有涉及的長絲的相互接觸(一層長絲履行支撐其他層長絲的功能)。良好的接觸確保接下來的階段中適當(dāng)?shù)碾娏髁鲃印?br>
在第二階段,在時刻t1,當(dāng)壓力保持不變?yōu)镻1,電流升至值I1。最好地,I1在500到1500A之間。這就加熱了鍍層長絲8的金屬鍍層,開始了焊接過程。
在第三階段,在時刻t2,壓力達(dá)到P2,大于P1,以實施薄片29的長絲8的額外鑄造。從曲線58可以看到,直至?xí)r刻t2都很小且一致的對薄片29的壓縮,由于額外鑄造變大了,這就是說電流流動(因此加熱)和高壓合在一起。然后進(jìn)行焊接。
在第四階段,時刻t3后,壓力減回至其值P1。
在第五階段,從壓力恢復(fù)其值P1的時刻t4開始,電流重設(shè)至零,而壓力保持在值P1,目的是在它冷卻時保持焊縫在適當(dāng)位置,直到時刻t5,開始最后階段,減小電極33、34所施加的壓力至零,結(jié)束過程。
從曲線58可注意到,在第四、第五和最后階段,薄片29的壓縮可通過彈性作用稍微減小(就是說薄片的厚度再次有輕微的增加)。壓縮通常在0.05到0.15mm的范圍內(nèi)。
因此,由于此在兩電極間的焊接過程,鍍層長絲8的金屬殼局部加熱焊接,在它們間和它們與它們的支座間形成結(jié)合,在剛剛敘述的案例中是支座30的外表面,沿正電極33的端部部分37和薄片29間的接觸區(qū)域的窄帶形成結(jié)合。進(jìn)行該焊接不會傷害陶瓷纖維。更準(zhǔn)確地說,通過中頻電流影響局部溫度,鍍層長絲8的殼的組成材料保持固態(tài),但達(dá)到焊接(和鑄造)該材料的溫度范圍,并沒有達(dá)到材料的熔點。電極施加的壓力,典型地為10DaN數(shù)量級,允許焊接被激活。因此,沿該帶,獲得一單一厚度的金屬,陶瓷纖維設(shè)在該金屬中,所述纖維沒有被焊接操作損壞。
薄片29因此固定到支座30,使得纏繞過程可以開始。該固定不需要非常結(jié)實——它是一足以應(yīng)付想要的應(yīng)用的焊接保持帶,此處鍍層長絲8薄片29纏繞到心軸上。
參照圖20,在纏繞結(jié)束時執(zhí)行同樣的操作,把薄片29的端部焊接到就位于它下面的薄片29的底層上。使用的接觸焊接過程類似。優(yōu)化由中頻發(fā)生器32產(chǎn)生的電流和正電極33施加的壓力,最好僅使兩最外層的薄片29在一很窄的寬度上焊接在一起,沿焊接帶,如上面一樣,構(gòu)成一單一層,該單一層內(nèi)有兩條陶瓷纖維。并不排除把多層薄片29焊在一起。這不會帶來缺點。這是因為,如果纏繞的目的是構(gòu)成一元件中的嵌入物,不管什么情況組件都將在后面進(jìn)行壓縮。盡管如此,控制能量水平可以到達(dá)控制焊接的薄片的深度的目的。電流從正電極33穿過薄片29各層和心軸30到達(dá)負(fù)電極34?!袄洹眽嚎s過程為電流的適當(dāng)流動保證了層間接觸。
圖21和22,分別象圖17和20,圖示了一薄片29′,纏繞在心軸30′上,薄片29′在纏繞開始時焊接到心軸30′上(圖21),至少最后兩層在纏繞結(jié)束時焊在一起(圖22)。這些焊接操作此處是使用電焊設(shè)備31′完成,電焊設(shè)備31′包括一中壓發(fā)生器32′(類似于圖17和20中設(shè)備31的發(fā)生器32)和兩電極,正電極33′和負(fù)電極34′。這些電極33′和34′具有與圖17和20的電極33、34相同的圖18中的橫截面形狀,但它們延伸與心軸30′構(gòu)成的柱體高度相等的長度,而是延伸的短一些。因此,當(dāng)正電極33′施加到薄片29′時,負(fù)電極34′垂直的與正電極33′成一線頂著心軸30′的內(nèi)表面,沿該接觸線它并不占據(jù)薄片29′的全部寬度,只是該寬度的一部分。該接觸焊接過程如同前面一樣實施,除了電極要沿著薄片29′的寬移動以在薄片29′的整個寬焊接一焊接帶。最好地,薄片29′在與電極33′、34′相同寬度的帶上焊接,后者是靜止的,然后電極33′、34′轉(zhuǎn)移以焊接以相鄰帶。如果需要,還可僅在電極33′、34′寬的帶上把薄片29′焊接到心軸30′,或者把兩層薄片29′焊接在一起。
如果焊接是以圓周方式沿薄片的周長進(jìn)行,例如在心軸30的端部,焊接設(shè)備需要調(diào)整,因為需要把薄片沿與心軸端部曲線同心的圓形曲線把薄片焊接到它的支座上。為了達(dá)到這個目的,可以為正極設(shè)置一與該曲率匹配的凹陷端部,和/或在焊接過程中繞其軸轉(zhuǎn)動心軸。
還可以通過使用圖8、11、12或13其中之一的設(shè)備在包裹在心軸上的薄片上沿一與心軸的軸平行的縱向帶生成一縱向焊接帶。
雖然接觸焊接過程結(jié)合預(yù)成型的鍍層長絲薄片描述,但該過程同樣可用于把長絲捆焊接到支座,所述長絲肩并肩放置不需要預(yù)先固定在一起,或者焊接單條鍍層長絲。
用于焊接一條或多條長絲的接觸焊接過程同樣可以想象用于修理一條長絲或者長絲捆或長絲薄片,如果在纏繞時它被弄斷。在現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)長絲盤繞時,長絲的折斷意味著纏繞過程不得不停止,需要開始新的纏繞,被纏繞和折斷的長絲就浪費(fèi)掉了。該接觸焊接過程舍得長絲的折斷端可以被焊接在一起并恢復(fù)纏繞。這還可被應(yīng)用于長絲薄片或長絲捆,或者應(yīng)用到任何需要把鍍層長絲或鍍層長絲薄片或者鍍層長絲捆焊接到一個支座的過程。
總之,此處描述的焊接過程允許鍍層長絲或鍍層長絲薄片或者鍍層長絲捆局部焊接到金屬支座,可以理解此支座可以是嚴(yán)格意義上的支座(一金屬壁),還可以是長絲或者另一層薄片(或捆)或另一個薄片(或捆)。在纏繞過程中,該焊接過程使得設(shè)想修理步驟成為可能,這在以前是不可能的,使得為了構(gòu)成一嵌入物進(jìn)行纏繞薄片的過程成為可能,使得為了構(gòu)成一帶有嵌入物的管狀元件繞心軸包裹薄片的過程,成為可能。它避免了如現(xiàn)有技術(shù)中那樣不得不提供銅或焊料或粘合劑。鍍層長絲或者鍍層長絲薄片的微笑變形是無關(guān)緊要的,因為不管什么情況,它們都需要進(jìn)行后續(xù)的壓縮,以獲得包含有陶瓷纖維的金屬基嵌入物。陶瓷纖維不會在該過程中受到損壞。
根據(jù)另一實施方法,構(gòu)成一鍍層長絲嵌入物,它包括用于結(jié)合繞盤開始端和繞盤結(jié)束端的輔片,該鍍層長絲嵌入物通過上述過程獲得,帶有接合輔片的盤繞嵌入物被放進(jìn)容器的空腔,加上環(huán)形蓋子,組件通過熱等靜壓壓縮以獲得帶有復(fù)合嵌入物的元件。
因此,從一個或多個鍍層長絲捆或鍍層長絲薄片直接纏繞使得可以控制元件的復(fù)合嵌入物中的陶瓷纖維的排列和密度。
現(xiàn)在將描述用于制造復(fù)合嵌入物過程的一個變體。
在上述的包括一纏繞鍍層長絲薄片的步驟的制造復(fù)合嵌入物的過程中,通過接觸焊接,薄片在纏繞開始時固定到容器或心軸,在纏繞結(jié)束時固定到前一層。
可能需要一種嵌入物,它不含有焊縫,也不需要直接固定到容器或心軸,該嵌入物可被處理并隨后導(dǎo)進(jìn)容器的環(huán)形空腔。
因此,提出一種用于制造嵌入物的過程,它包括一在纏繞開始和結(jié)束時機(jī)械地用輔片接合鍍層長絲。
參照圖15,它所示為用接合步驟結(jié)束薄片纏繞,接合步驟在纏繞開始和纏繞結(jié)束時使用輔片,許多鍍層長絲薄片59在兩法蘭60、61間纏繞,在法蘭60、61間心軸62延伸,通過心軸62法蘭60、61構(gòu)成一體。因此法蘭60、61和心軸62構(gòu)成一回轉(zhuǎn)體。最好地,鍍層長絲薄片59通過前面描述的生成鍍層長絲薄片的過程獲得。
參照圖12,在纏繞第一層薄片59的過程中,薄片被纏繞并帶有輔片,也即一金屬薄片。該輔片最好用與鍍在長絲上的材料一樣的材料制成,或者是類似材料,此處為鈦合金。最好地,輔片的寬度與鍍層長絲薄片59的寬度相同。輔片的長度要比它所纏繞的心軸的周長要長一點。
輔片63放置在纏繞的薄片59下面,薄片59的第一端部分64向上游延伸超過輔片63的第一端部分65。輔片63和薄片59用一圈繞心軸62纏繞,輔片63因此與心軸62接觸。在這圈的末尾,輔片63在薄片59的第一端部分上超過,并部分地覆蓋它,其第二端部分66位于輔片63的第一端部分65層上,因此覆蓋它,輔片63在其兩端部部分65、66間覆蓋著第一層薄片59,尤其是覆蓋著第一層薄片59的端部64。輔片63因此提供了接合薄片59(此處是接合薄片59的第一層)和要構(gòu)成的嵌入物的內(nèi)部部分的功能,因為它的第二端部分66由其他層的薄片59阻擋。
繼續(xù)纏繞薄片59直到纏繞需要數(shù)量的層數(shù),參照圖13,在纏繞結(jié)束時,在最后一圈位于最后一層薄片59的上加入另一個輔片63′并纏繞,這樣來提供薄片59與盤繞嵌入物的外部部分接合的功能,此處為接合薄片59的最后一層。除了長度外,纏繞結(jié)束輔片63′類似于纏繞開始輔片63,纏繞結(jié)束輔片63′的長度要依照最后一層薄片59的周長來裁剪。輔片63′的第一端部分65′置于薄片58的第二端部分64′下,與最后一層的端部部分64′相應(yīng)。輔片63自己繞最后一層薄片59纏繞,其第二端部分66′在薄片59的第二端部分64′的上超出,最后一層薄片59正好卡在纏繞結(jié)束輔片63′的第一端部分65′和第二端部分66′間。
最好地,纏繞結(jié)束輔片63′的長度這樣來選定,其第二端部分66′在薄片59的第二端部分64′的上超出,且與纏繞結(jié)束輔片63′的外表面在其第一端部分65′附近接觸。最好在該例中,第二端部分66′通過任何適當(dāng)?shù)暮附舆^程焊接在輔片63′的外表面。也可以使用其他任何固定手段。
這樣,獲得一個多層纏繞的鍍層長絲盤繞圈,在其內(nèi)表面具有接合手段,即纏繞開始輔片63,在其外表面具有接合手段,即纏繞結(jié)束輔片63′。這些輔片63、63′把盤繞圈箍在一起,于是盤繞圈可從塊件的心軸62和法蘭60、61取下、處理等。為了達(dá)到這個目的,可拆去其中一個法蘭。該圈構(gòu)成一盤繞的復(fù)合嵌入物68。嵌入物68的硬度取決于輔片63、63′的選定厚度。典型地,該厚度對于鈦合金來說在0.2和0.5mm之間。內(nèi)輔片63,或者纏繞起始輔片63構(gòu)成盤繞嵌入物68的支撐基座。外輔片63′,或者纏繞結(jié)束輔片63′構(gòu)成盤繞嵌入物68的外封皮。
一旦嵌入物68從其支撐物上取下,薄片59的第一端部分64向內(nèi)側(cè)延伸,越過輔片63的第一端部分65。最好地,參照圖14,圖14只畫出最開始的兩層盤繞嵌入物68,端部部分64切斷,與輔片63的端部直線對齊。
最好地,內(nèi)輔片63的第二端部分66和外輔片63′的第一端部分65′厚度要比討論的輔片63、63′的其他部分的厚度要小一些,至少是在討論的輔片63、63′的與薄片59的端部部分64、64′和輔片63、63′的端部部分65、66′對齊的地方。這樣能減小由于輔片的重疊而造成的徑向隆起。最好地,內(nèi)輔片63的交迭處和外輔片63′的交迭處在角度上偏移開,以減小徑向隆起。
輔片63、63′其余厚度是折衷的結(jié)果。這是因為每個輔片63、63′的厚度要盡量的小,以減小由于輔片的出現(xiàn)而帶來的徑向隆起,但其厚度還要大到足夠確保盤繞嵌入物68的硬度,以備由其應(yīng)用決定的后續(xù)處理。
參照圖16,盤繞嵌入物68一旦用其接合或保持輔片63、63′生成,就放進(jìn)容器51的環(huán)形空腔52中,容器51類似于前面提到的容器或在先技術(shù)的容器。加上環(huán)形蓋48,組件通過熱等靜壓壓縮,以已知的方式獲得帶有復(fù)合嵌入物的元件。
權(quán)利要求
1.用于制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,復(fù)合物由金屬基構(gòu)成,金屬基中有陶瓷纖維延伸,由復(fù)合物制成的嵌入物從多條鍍層長絲得到,每條鍍層長絲由鍍有金屬殼的陶瓷纖維構(gòu)成,其特征在于它包括一制造嵌入物的步驟,該步驟為繞一回轉(zhuǎn)體(39;62)垂直于所述體的旋轉(zhuǎn)軸纏繞一鍍層長絲捆或鍍層長絲粘合薄片(47)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為纏繞步驟包括在纏繞開始時,一纏繞用于接合嵌入物內(nèi)部部分的金屬輔片(63)的步驟;在纏繞結(jié)束時,一纏繞用于接合嵌入物外部部分的金屬輔片(63′)的步驟;這樣構(gòu)成盤繞的嵌入物,所后該嵌入物嵌入容器(51)的環(huán)形空腔,蓋子(48)加到容器(51)上,組件用熱等靜壓壓縮。
3.如權(quán)利要求1所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為鍍層長絲捆或薄片(47)繞心軸(53)纏繞,該心軸隨后被嵌入容器(51)的環(huán)形空腔(52),在容器(51)上加上蓋子,組件用熱等靜壓壓縮。
4.如權(quán)利要求1所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為鍍層長絲捆或薄片(47)繞回轉(zhuǎn)體(39)纏繞構(gòu)成容器(51)的內(nèi)部部分,蓋子(48)加在容器(51)上,組件用熱等靜壓壓縮。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為在纏繞步驟開始時,通過在兩電極(33,34)間的接觸焊接過程和中頻電流的穿過,鍍層長絲捆或薄片固定到回轉(zhuǎn)體。
6.如權(quán)利要求3或4所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為在纏繞步驟結(jié)束時,通過在兩電極間的接觸焊接過程和中頻電流的穿過,鍍層長絲捆或薄片固定到纏繞圈。
7.如權(quán)利要求1到6中任意一項所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為纏繞鍍層長絲接合薄片,該薄片通過制造薄片(29)的過程制造,在制造薄片(29)的過程中,鍍層長絲(8)激光焊接(13)以在兩相鄰長絲間生成焊點。
8.如權(quán)利要求1到7中任意一項所述的制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的方法,其特征為鍍層長絲在嵌入物內(nèi)以交錯方式纏繞。
全文摘要
用于制造帶有由復(fù)合物制成的嵌入物的元件的過程,復(fù)合物由金屬基構(gòu)成,金屬基中有陶瓷纖維延伸,由復(fù)合物制成的嵌入物從多條鍍層長絲得到,每條鍍層長絲由鍍有金屬殼的陶瓷纖維構(gòu)成,其特征在于它包括一制造嵌入物的步驟,該步驟為繞一回轉(zhuǎn)體(39;62)垂直于所述體的旋轉(zhuǎn)軸纏繞一鍍層長絲捆或鍍層長絲粘合薄片(47)。該嵌入物隨后在容器中經(jīng)歷熱等壓縮步驟。該過程用于制造航空渦輪機(jī)元件。
文檔編號B23K26/22GK1868627SQ20061008361
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者讓-邁克爾·弗朗徹特, 讓-弗朗西斯·弗勞曼汀, 克里斯托弗·格勞斯博斯, 吉勒斯·克雷恩 申請人:斯奈克瑪