[發明專利]一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法

有效

• 申請號: 201110308987.X
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102367563A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 李小強;肖軍杰;李東升;張超
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：它包括以下步驟：

步驟一、設備及材料準備：將模具工裝放置于拉伸成形設備上，將絕緣墊層放置在成形機鉗口內隔熱絕緣待成形坯料；

步驟二、通電加熱：電極夾板夾緊待成形坯料，采用變壓器將380V高壓變為3V～36V的安全電壓后給電極夾板通電，產生電流，對待成形坯料加熱；

步驟三、通過熱電偶實時測量待成形坯料的溫度，并實時調整電源的輸出電壓，使待成形坯料的加熱速率達到5～25℃/s，電源輸出的電流、電壓參數為：電壓為3V～36V、電流為500A～5000A；

步驟四、當待成形坯料的溫度達到600℃～750℃時，保持成形所需的目標溫度，拉伸成形設備的鉗口夾緊待成形坯料，以預定的應變速率進行預拉伸；

步驟五、預拉伸達到預定的預應變后，拉伸成形設備的工作臺帶動模具工裝上移，在目標溫度下以預定的速率對成形坯料進行包覆成形，直至完全貼合模具；

步驟六、待成形坯料貼合模具后，在目標溫度下以預定的應變速率對成形坯料進行補拉，直至終應變；

步驟七、成形坯料在貼膜、保持目標溫度、終應變條件下，保溫一段時間，使坯料內部發生應力松弛，實現蠕變成形；

步驟八、切斷電源，停止對成形坯料供電，待冷卻后取下成形零件，加工結束。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟一中所述的絕緣墊層是石棉布、云母片、陶瓷纖維氈、石棉橡膠板材料。

3.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟四中所述的預定的應變速率是為1.0*10^-2～1.0*10^-4/s。

4.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟五中所述的達到預定的預應變是0.1～4％；以預定的速率對成形坯料進行包覆成形，該預定的速率是1.0*10^-2～1.0*10^-4/s。

5.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟六所述的“在目標溫度下以一預定的應變速率對成形坯料進行補拉，直至終應變”，該目標溫度是700℃，該預定的應變速率為1.0*10^-2～1.0*10^-4/s，該終應變為0.1～8％。

6.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟七所述的保溫一段時間是保溫5～100Min。

7.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁零件熱拉伸蠕變復合成形方法，其特征在于：該步驟二至步驟七所述的成形過程中，采用PLC控制器，依據熱電偶采集的溫度反饋信號，實現了溫度閉環形狀控制。