本发明专利技术涉及一种制造结合板的过程，该结合板包括多个带涂层细丝（８），该带涂层细丝（８）包括涂有金属护套（１５）的陶瓷纤维（１４），其特征为：将所述细丝一个挨一个放置在同一个平面上，通过激光点焊（１３）将所述细丝焊接在一起。本发明专利技术还涉及用于实施该过程的设备和由此获得的板。该过程用于制造航空涡轮机领域的部件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制造由多个具有金属基体的陶瓷细丝组成的板的过程，还涉及这些细丝的结合。
技术介绍
特别是在航空领域，一个不变的目标就是优化部件的强度，使之达到质量最小尺寸最小。因此，某些部件从现在开始可能会包含一种由金属基体复合材料制成的嵌件，该部件也可能是单片的。这种复合材料包括金属合金基体，例如钛(Ti)合金，纤维在该金属合金基体的中心延伸，例如碳化硅(SiC)陶瓷纤维。这种纤维具有比钛大得多的拉伸强度(与钛的1000Mpa相比，通常为4000Mpa)。因此，由纤维来承受负载，金属合金基体提供与部件的其他部分结合在一起的粘合剂的功能，同时提供保护和隔离纤维的功能，纤维绝不可彼此接触。此外，陶瓷纤维能防腐蚀，但必须用金属增强。这些复合材料可以用于形成盘体、轴体、冲头体、壳体和垫片，如用于如叶片等单片部件的增强层。要生产这种复合材料嵌件，要先生产被称为“带涂层细丝”的细丝，该带涂层细丝包括金属镀层陶瓷纤维。金属使该细丝具有用于处理该细丝所必需的弹性和柔韧性。优选地，一种非常细的碳或钨细丝位于纤维的中心，沿其轴线，该碳细丝涂敷有碳化硅，同时由碳构成的薄膜插入纤维与金属之间，以便在沉积于纤维上的液态金属冷却时发生的不均匀热松弛期间提供扩散阻隔/缓冲作用。该复合细丝，或者带有涂层细丝，可用各种各样的方法制造，例如，通过在电场中金属的气体淀积、通过使用金属粉末电泳、或者通过在液体金属槽中热镀陶瓷纤维。陶瓷纤维浸入液体金属中的涂敷过程在本申请人申请的专利EP 0 931 846中有述。通过这种过程来制造速度是非常快的。在已知的生产带有由金属合金基体复合材料制成的嵌件的部件的过程中，带涂层细丝由称之为预成形体的工件形成的。预成形体是通过在两个绕中央芯轴延伸的金属固定凸缘之间缠绕带涂层细丝获得的。缠绕是按螺旋方式进行的，获得的预成形体为盘形，其厚度为带涂层细丝的厚度。为了确保预成形体的结合，固定凸缘包括孔，从该孔喷涂提供粘合功能的材料，如丙烯酸(类)树脂图1为制造具有复合材料嵌件的部件的操作实施例的示意图。多个预成形体1，均为盘状，堆在圆柱形总体形状的容器2中。容器具有环形腔3，与容器的轴线4垂直的环形腔3的横截面的形状为预成形体1的形状。预成形体1堆叠直到填满腔3的整个高度。典型地，因此可堆叠80个预成形体。然后，有必要执行粘合剂去除操作，随后除气，这样从预成形体1中除去粘合剂，如丙烯酸(类)树脂。这是因为在冲压阶段期间，当冷却与加热时，必须保持无污染的部件与钛接触。环形盖5置于容器2的顶部，其具有形状与环形腔的形状互补但轴向尺寸较小的突起6，突起6与上部预成形体1形成接触。预成形体盖子5焊接在容器2上，例如通过电子束焊接，腔最好保持真空。随后，对该组件进行热等静压。在该操作过程中，由并列的带涂层细丝构成的嵌件被压缩，通过扩散，带涂层细丝的金属外壳层被焊接在一起并焊接到容器2的腔3的壁上，以生成由金属合金(如钛合金)构成的致密组件，陶瓷纤维(如SiC纤维)在该金属合金中呈环状延伸。从压紧堆叠的预成形体1，获得包含由复合材料制成的嵌件的圆柱形部件。任选地，这种部件可以经受应力松弛处理，使得可以补偿在组件冷却时陶瓷纤维与嵌入其中的金属之间的不均匀膨胀。然后，通常对部件进行机加工。例如，如果目的是制造单片压缩盘——术语“单片”意为叶片是从带有盘的单个部件形成的——该容器，包括其复合材料嵌件，加工构成一片叶片轮盘或“叶盘”，一部分边缘支撑着包含复合材料嵌件的叶片。由于包含在边缘中的陶瓷复合材料的陶瓷纤维带来了组件的高硬度和高强度值，该边缘的尺寸要比传统金属叶盘的尺寸小很多。特别是这样的边缘可以是简单的环形形状。制造带有复合材料嵌件的部件的这种过程具有一些缺点，由于其步骤所需要的时间长度、复杂度和精确度，使该过程难以大规模实施。首先，由于陶瓷纤维很脆，在带涂层细丝上操作最重要的是必须避免它们之间的任何接触，迄今为止带涂层细丝的焊接法还没有想象出来。此外，由于粘合剂去除和除气操作耗时很长，而且不能确定全部粘合剂都已去除。为了确保粘合剂完全去除，对于保证钛合金的后续性能的正确尤其必要，需要进行若干粘合剂去除和除气操作。这增加了过程的整个耗时并且增加了整个成本。另外，如果细丝在正缠绕于两个凸缘之间时断裂，就必须形成新的预成形体，在目前情况下还没有解决这种问题再恢复缠绕的方法。而且，目前在容器中定位带涂层细丝预成形体是手工操作。因此，该操作的成本，尤其是其精度，会受到影响。现在，在容器中放置带涂层细丝是生产步骤中的关键因素，它决定着合成物的性能，依照部件的主应力对陶瓷纤维的取向具有巨大影响。同时，在制造部件的各种各样步骤的过程中，通过保持陶瓷纤维的完整性，它还决定着合成物的质量。最后，还是因为放置带涂层细丝的操作相对耗时长且由手工完成，它决定着部件的最终成本。因此，对在容器中细丝的定位的改进是有益的。还已知一种过程，它包括构建一个由多个金属细丝肩并肩地形成的板，该板中，细丝彼此平行放置并相互接触，且从构成轧机的两个滚轮之间穿过。这迫使细丝粘结在一起。这种过程不能轻易地被应用于带涂层细丝，如用于那些依照本专利技术带有由复合材料制成的嵌件的部件的带涂层细丝，这是因为这些带涂层细丝在其中心包含极脆的陶瓷纤维，它要冒由于这个过程缺乏准确性而被弄断的危险。这种断裂会使得复合材料嵌件中的陶瓷纤维带来的所有优点全部失效。此外，该过程必须热执行，这会导致钛壳表面污染，然后污染必须除去。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于构建带涂层细丝的板的过程，该过程可非常可靠地大规模实施，该板可被处理且能够用于形成包括由复合材料制成的嵌件的部件的过程。根据本专利技术，这个目的是通过一个过程来取得，该过程是用于制造包括多个带有涂层细丝的板，带涂层细丝包括带有金属护套的陶瓷纤维，其特征在于所述细丝一个挨着一个地放置在同一平面上，细丝通过激光点焊焊接在一起。本专利技术的过程能够生产易于处理和加工的半成品。结合片的硬度由固定点之间的间隔来控制。此外，激光焊接容许非常准确地生成点焊缝，为了达到不损坏陶瓷纤维的目的，这是非常重要的。最后，该方法可很容易自动化，使得该技术具有经济上的优越性。更特别地，所述细丝延伸过激光焊接装置，所述激光焊接装置生成点焊缝，点焊缝在垂直于细丝延伸方向的段内排成直线，或者形成之字形状。反过来可能仍然成立，焊接设备相对于细丝的板移动。在生成一段点焊缝的过程中，细丝可以是静态的。附图说明通过阅读结合附图描述本专利技术的过程的实施的说明书将使本专利技术更清楚地被理解且其他特征也将呈现出来，其中图1是用于制造带有现有技术的复合材料嵌件的部件操作的透视图；图2是用于实施制造依据本专利技术的带涂层细丝板的过程的用于形成带涂层细丝板的设备的示意图；图3是依照图2设备的第一工作模式形成的板的俯视图；图4是依照图2设备的第二工作模式形成的板的俯视图；图5是在垂直于带有涂层细丝延伸方向的平面上，在图2设备的激光焊接模块处，用于把两条细丝焊接在一起的剖视图，；图6是依据本专利技术生产的带有涂层细丝的板的透视图；图7是依照本专利技术获得的板的应用，图6的板绕着芯轴铺设的透视图。具体实施例方式首先，根据一种已知技术形成许多带涂层细丝，最好通过涂覆过程，在该过程中陶瓷纤维被浸入液体金属槽。这些本文档来自技高网...
【技术保护点】
制造结合板的过程，该结合板包括多个带涂层的细丝（８），该带涂层的细丝（８）包括涂有金属护套（１５）的陶瓷纤维（１４），其特征为：将所述细丝一个挨一个放置在同一个平面上，通过激光点焊（１３）将所述细丝焊接在一起。
【技术特征摘要】
FR 2005-5-27 05514051.制造结合板的过程，该结合板包括多个带涂层的细丝(8)，该带涂层的细丝(8)包括涂有金属护套(15)的陶瓷纤维(14)，其特征为将所述细丝一个挨一个放置在同一个平面上，通过激光点焊(13)将所述细丝焊接在一起。2.如权利要求1所述的过程，其中所述细丝延伸过激光焊接装置(13)，所述激光点焊装置(13)形成在垂直于所述细丝延伸方向的段内排成直线的点焊缝。3.如权利要求2所述的过程，其中在形成一段点焊缝过程中，所述细丝(8)是静止的。4.如权利要求1所述的过程，其中所述细丝延伸过激光焊接装置(13)，所述激光点焊装置(13)在所述板上形成之字形状布置的点焊缝。5.如权利要求4所述的过程，其中所述细丝(8)连续延伸过所述激光焊接装置(13)。6.如权利要求4所述的过程，其中在点焊缝形成过程中所述细丝是静止的。7.如权利要求2至6所述的任意一种过程，其中在所述细丝延伸过所述激光焊接装置之前，它们延伸通过翘曲模块(10)。8.如权利要求2至7所述的任意一种过程...
【专利技术属性】
技术研发人员：让迈克尔弗朗彻特，吉勒斯克雷恩，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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