阅读说明：本技术 一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法 (Double-layer plate with cooling turbulence column structure and vacuum electron beam processing method ) 是由 刘奋成 陈悦 夏春 黄春平 李春雨 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法,涉及带冷却结构的双层板技术领域,将0.1至10mm厚的双层板根据设定间隙装配在一起；将装配好的双层板送至真空电子束真空室内,并紧固在工作台上；抽真空至真空度优于7×10<Sup>-4</Sup>Pa；进行电子束表面聚焦或散焦,编辑加工路径和参数,并设置电子束加工参数到合适范围；按照预定程序,在指定部位进行双层板间冷却用扰流柱结构的电子束加工,保证上板熔透、下板有一定熔深,由上板熔化金属流下并与下板接触形成扰流柱结构；加工完毕后静置10至30分钟,给真空室充气,取出加工后的双层板。本发明利用高真空电子束加工大熔深特点,可实现不同厚度、不同间隙双层板间冷却用扰流柱结构的快速加工。(The invention discloses a double-layer plate with a cooling spoiler column structure and a vacuum electron beam processing method, and relates to the technical field of double-layer plates with cooling structures, wherein the double-layer plates with the thickness of 0.1-10 mm are assembled together according to a set gap; the assembled double-layer plate is sent into a vacuum electron beam vacuum chamber and is fastened on a workbench; vacuumizing to a vacuum degree better than 7 x 10 ‑4 pa; focusing or defocusing the surface of the electron beam, editing a processing path and parameters, and setting the processing parameters of the electron beam to a proper range; according to a preset program, carrying out electron beam processing of a turbulence column structure for cooling between double layers of plates at a specified position, ensuring that the upper plate is completely melted and the lower plate has a certain melting depth, and forming the turbulence column structure by the flowing-down of the upper plate molten metal and the contact of the upper plate molten metal and the lower plate; and standing for 10-30 minutes after the processing is finished, inflating the vacuum chamber, and taking out the processed double-layer plate. The invention utilizes the characteristic of large fusion depth of high vacuum electron beam processing to realize different thicknessesAnd (3) rapidly processing the turbulence column structure for cooling the double-layer plates with different gaps.)

一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法

技术领域

本发明涉及带冷却结构的双层板技术领域，特别是涉及一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法。

背景技术

带冷却结构的双层板因其密度小、刚性大、稳定性好、隔热性能好，被广泛地应用在航空航天、交通运输、建筑装饰、军事防卫等领域。

目前，有两种常用的双层板结构，一种是通过胶接将面板与芯体连接在一起从而制备双层板，存在容易脱胶、起鼓，不可修复的缺陷，双层板的应用也因此常受制于胶粘剂。另外一种是钎焊制备双层板，钎焊方法设备投资多、钎焊周期长、产品成本高难以被广泛推广应用，此外，对于厚度小于0.5mm的薄板结构，钎焊存在钎料溶蚀母材以及钎料预置困难等缺点。

目前，对于带有扰流柱结构的双层板研究较少，报导的方法仅有通过增材制造技术在一侧板材上生长立柱后，使用过渡液相连接技术将上下板连接在一起从而制备双层板的方法。

该方法工艺复杂，且制备过程中板材变形量大，加工精度低，加工效率较低。使用真空电子束方法直接制备带冷却用扰流柱结构的双层板的真空电子束加工方法，目前还没有相关方面的研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有制备双层板间冷却用扰流柱结构的的局限性，提供一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法，成形后的双层板间扰流柱结构可以起到冷却散热的效果，具有制备方法简单、效率高的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种带冷却用扰流柱结构的双层板，包括上面板和下面板，所述上面板和所述下面板之间留有间隙，所述间隙内设置有扰流柱结构，所述上面板和所述下面板通过所述扰流柱结构连接在一起。

优选的，所述上面板和所述下面板采用金属板。

优选的，所述上面板和所述下面板的厚度相同或不同，所述上面板和所述下面板所采用金属板的材质相同或不同。

优选的，所述上面板和所述下面板的厚度为0.1至10mm。

优选的，所述扰流柱结构的高度由所述上面板和下面板之间的间隙高度控制。

本发明还公开一种带冷却用扰流柱结构的双层板的真空电子束加工方法，包括以下步骤：

(1)将上面板和下面板的表面清洗打磨干净，确保表面光滑平整无异物；

(2)根据实际需要或制造要求规定，将上面板和下面板以规定间隙装夹固定；

(3)将装夹固定好的上面板和下面板放入电子束加工设备的真空室工作台上，并加以固定；

(4)关闭真空室仓门，抽真空；

(5)进行电子束表面聚焦或散焦，编辑加工路径和参数，并设置电子束加工参数到合适范围；

(6)按照预定程序，在指定部位进行扰流柱结构的电子束加工；

(7)加工完毕后静置10至30分钟，使双层板得到充分冷却后，真空室充气并取出双层板；

(8)切削上面板表面多余的金属，使双层板表面平整无缺陷。

优选的，所述步骤(4)中，抽真空至真空室内真空度优于7×10^-4Pa。

优选的，所述步骤(6)中，扰流柱结构加工期间，保证上面板熔透、下面板有一定熔深，上面板和下面板的间隙处由上面板熔化金属流下并与下面板接触形成扰流柱结构。

优选的，所述步骤(8)中，用机械加工的方式切削上面板表面多余的金属。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明在上面板和下面板间通过真空电子束的方法直接制备冷却用扰流柱结构，利用高真空电子束加工大熔深特点，可实现不同厚度、不同间隙双层板间冷却用扰流柱结构的快速加工；一方面可以实现上面板和下面板间扰流柱架构的快速高效制备，另一方面可以通过扰流柱实现上面板和下面板的连接，即立柱加工的同时实现了上面板和下面板的连接，具有工艺简单、节省工时、加工成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一带冷却用扰流柱结构的双层板的结构示意图；

图2为实施例一带冷却用扰流柱结构的双层板设置1.2mm间隙时的横截面示意图；

图3为实施例一冷却用扰流柱结构的双层板设置1.2mm间隙时的横截面示意图；

图4为本发明带冷却用扰流柱结构的双层板的真空电子束加工方法的工作流程图；

图5为实施例二带冷却用扰流柱结构的双层板的结构示意图；

图6为实施例二带冷却用扰流柱结构的双层板设置0.8mm间隙时的横截面示意图；

图7为实施例二带冷却用扰流柱结构的双层板设置0.8mm间隙时的横截面示意图；

其中，1为上面板，2为下面板，3为扰流柱结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是针对现有制备双层板间冷却用扰流柱结构的的局限性，提供一种带冷却用扰流柱结构的双层板及真空电子束加工方法，成形后的双层板间扰流柱结构可以起到冷却散热的效果，具有制备方法简单、效率高的特点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提供一种带冷却用扰流柱结构的双层板，包括上面板和下面板，所述上面板和所述下面板之间留有间隙，所述间隙内设置有扰流柱结构，所述上面板和所述下面板通过所述扰流柱结构连接在一起。

在本实施中，所述上面板和所述下面板采用金属板；所述上面板和所述下面板的厚度相同或不同，所述上面板和所述下面板所采用金属板的材质相同或不同。

其中，所述上面板和所述下面板的厚度优选为0.1至10mm。

在本实施例中，所述扰流柱结构的高度由所述上面板和下面板之间的间隙高度控制，可根据实际需要和制造要求规定，在前两者允许范围内不限特定值。

本实施例还公开一种带冷却用扰流柱结构的双层板的真空电子束加工方法，包括以下步骤：

(1)以厚度为4mm、长度为50mm、宽度为50mm的GH4169作为成形件上面板，厚度为8mm、长度为50mm、宽度为50mm的316L不锈钢作为成形件下面板，板材表面清洗打磨干净，确保表面光滑平整无异物；

(2)上面板和下面板之间的间隙以1.2mm的GH4169焊丝架起均匀的间隙高度并装夹固定；

(3)将装夹固定好的双层板放入真空电子束设备的真空室工作台；

(4)关闭真空室仓门，抽真空，至真空室内真空度优于7×10^-4Pa；

(5)进行电子束表面聚焦，添加圆形扫描波，直径0.5mm、扫描频率500Hz，送丝速度43mm/s，电子束流42mA，以及送丝速度0mm/s，电子束流37mA；

(6)按照预定程序，在指定部位进行双层板间冷却用扰流柱结构的电子束加工；加工期间利用电子束大熔深的特点，保证上面板熔透、下面板有一定熔深，两板间间隙处由上面板熔化金属流下并与下面板接触形成扰流柱结构；

(7)加工完毕后静置10至30分钟，使双层板得到充分冷却后，真空室充气并取出；

(8)用机械加工的方式切削上面板表面多余的金属，使双层板表面平整无缺陷。

实施例二

如图4-7所示，本实施例提供一种带冷却用扰流柱结构的双层板，包括上面板和下面板，所述上面板和所述下面板之间留有间隙，所述间隙内设置有扰流柱结构，所述上面板和所述下面板通过所述扰流柱结构连接在一起。

在本实施中，所述上面板和所述下面板采用金属板；所述上面板和所述下面板的厚度相同或不同，所述上面板和所述下面板所采用金属板的材质相同或不同。

其中，所述上面板和所述下面板的厚度优选为0.1至10mm。

在本实施例中，所述扰流柱结构的高度由所述上面板和下面板之间的间隙高度控制，可根据实际需要和制造要求规定，在前两者允许范围内不限特定值。

本实施例还公开一种带冷却用扰流柱结构的双层板的真空电子束加工方法，包括以下步骤：

(1)以厚度为4mm、长度为50mm、宽度为50mm的GH4169作为成形件上面板，厚度为8mm、长度为50mm、宽度为50mm的316L不锈钢作为成形件下面板，板材表面清洗打磨干净，确保表面光滑平整无异物；

(2)上面板和下面板之间的间隙以0.8mm的GH4169焊丝架起均匀的间隙高度并装夹固定；

(3)将装夹固定好的双层板放入真空电子束设备的真空室工作台；

(4)关闭真空室仓门，抽真空，至真空室内真空度优于7×10^-4Pa；

(5)进行电子束表面聚焦，添加圆形扫描波，直径0.5mm、扫描频率500Hz，送丝速度43mm/s，电子束流40mA，以及送丝速度0mm/s，电子束流37mA；

(6)按照预定程序，在指定部位进行双层板间冷却用扰流柱结构的电子束加工；加工期间利用电子束大熔深的特点，保证上面板熔透、下面板有一定熔深，两板间间隙处由上面板熔化金属流下并与下面板接触形成扰流柱结构；

(7)加工完毕后静置10至30分钟，使双层板得到充分冷却后，真空室充气并取出；

(8)用机械加工的方式切削上面板表面多余的金属，使双层板表面平整无缺陷。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。