本发明属于先进制造，具体是涉及一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法。
背景技术：
1、钛合金具有高比强度、耐腐蚀等系列特点，能够显著降低结构重量、提升寿命，已成为先进飞行器的主干材料，为了进一步减重，利用钛合金具有超塑性和扩散连接的特性，制造出多种拓扑特征的空心整体结构，其中，四层薄板毛坯为基础，制造出了截面呈现“工、皿”字型的空心夹层结构以及空心实体混搭整体结构，这些结构刚性好、减重效率高、可局部补强，在工程实践中获得了大量的使用，已广泛应用于先进飞行器的舵面(图1)、翼面(图1)、筒体等。
2、制造工、皿字型的空心整体结构以及空心实体混搭整体结构的主要过程如下，将四层毛坯叠放在一起(图3①)，首先，将四层毛坯(薄板)中的内侧两层毛坯进行选区扩散连接(图3②)，随后，工件放入模具中，在高温环境中，将惰性气体通入内侧与外侧毛坯之间，外侧毛坯在模具的约束下，气胀成形出零件外形(图3③)，接下来，在内侧毛坯之间通入惰性气体，内侧毛坯变形，初步与外侧毛坯接触并扩散连接成为一体(图3④)，内侧毛坯进一步变形成形获得筋条结构，内侧毛坯变形过程中，先与外侧蒙皮接触的区域在温度和内部压力的作用下发生扩散连接，成为一体，形成了蒙皮1，内侧蒙皮局部区域变形成为腹板2，在腹板2与蒙皮1交点形成了截面为近似为等腰三角形的三角区3，三角形的腰实际为微圆角，由于圆角4自由成形，其圆角4半径随机(图2、图3⑤)。
3、工字型截面空心夹层结构以及空心实体混搭整体结构成形后，蒙皮1与腹板2、蒙皮1与实体区之间宏观上存在呈现出“t”字形或“l”形过渡，在几何突变点(腹板2与蒙皮1连接处)存在应力集中；微观上，在“t”字形或“l”形的交接区，存在圆角4半径在0.5mm-5mm左右的三角区3(图2)，三角区3的三个边由薄板毛坯变形后形成，三角区3内部存微小的空腔，该三角区3的腰成形时毛坯局部变形，其厚度显著降低，导致承载性能下降，此外，三角区3成形时，圆角4半径自由变形，其半径大小由内部压力和毛坯初始厚度确定，传统方法制造零件时，控制成形时间，导致圆角半径随机变化。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本发明主要针对以上问题，提出了一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其目的是解决钛合金空心夹层结构中“t”字形或“l”形接头处的应力集中和局部减薄问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供了一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
5、在内侧毛坯的局部区域预设一个或多个预制局部减薄区；
6、将所有毛坯叠放在一起并进行选区扩散连接；
7、在高温环境中将完成选区扩散连接后的毛坯放入模具中，在内侧毛坯与外侧毛坯之间通入惰性气体，使外侧毛坯在模具约束下气胀成形，生成零件外形；
8、在内侧毛坯与内侧毛坯之间通入惰性气体，使内侧薄板毛坯变形，与外侧毛坯接触并扩散连接成为一体；
9、继续通入惰性气体，使内侧毛坯进一步变形成形获得筋条结构，并在腹板与蒙皮交点处形成过渡圆角，当预制的局部减薄区壁厚小于一定值后，出现裂纹，导致驱动内层薄板毛坯的气压载荷泄露到内外层薄板毛坯之间，内层薄板毛坯变形停止，从而控制腹板与蒙皮交点处的圆角半径。
10、进一步地，所述预制局部减薄区的形状为圆形、椭圆形、矩形、正方形中的一种或多种组合。
11、进一步地，所述预制局部减薄区位于内侧两层毛坯的对称位置处。
12、进一步地，所述预制局部减薄区位于零件的低应力区。
13、进一步地，预制局部减薄区域成形后位于“t”字形或“l”形空心实体混搭整体结构中腹板与蒙皮交接部位的过渡圆角处。
14、进一步地，所述预制局部减薄区通过化学铣削、激光剥蚀或机械加工的方式进行加工，或者这些方式的任意组合进行加工。
15、进一步地，所述预制局部减薄区的初始厚度通过数值模拟或实验测试的方法确定。
16、进一步地，所述钛合金空心夹层结构由四张薄板组成的毛坯或由四张薄板和多个实体块组成的毛坯构成，其中实体块用于提升集中载荷的承载能力。
17、(三)有益效果
18、与现有技术相比，本发明提供的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，通过在内层毛坯的局部区域预设减薄区，在成形过程中减薄区应力大、变形速率大于其他区域，当减薄区厚度低于一定水平时，该区域出现裂纹，导致驱动内层毛坯的气压载荷泄露到内外层毛坯之间，内层毛坯变形停止，腹板与蒙皮交点处的圆角半径不再变化，因此，减薄区起到类定时器的功能，控制内层毛坯的变形时间，从而实现控制过渡区的圆角半径。
1.一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述预制局部减薄区的形状为圆形、椭圆形、矩形、正方形中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述预制局部减薄区位于内侧两层毛坯的对称位置处。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述预制局部减薄区位于零件的低应力区。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，预制局部减薄区域成形后位于“t”字形或“l”形空心实体混搭整体结构中腹板与蒙皮交接部位的过渡圆角处。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述预制局部减薄区通过化学铣削、激光剥蚀或机械加工的方式进行加工，或者这些方式的任意组合进行加工。
7.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述预制局部减薄区的初始厚度通过数值模拟或实验测试的方法确定。
8.根据权利要求1所述的一种钛合金空心夹层结构内部接头圆角尺寸的控制方法，其特征在于，所述钛合金空心夹层结构由四张薄板组成的毛坯或由四张薄板和多个实体块组成的毛坯构成，其中实体块用于提升集中载荷的承载能力。
