[發明專利]一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法

有效

• 申請號: 201610227495.0
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105666038B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張凱鋒;史程程;盧振;蔣少松
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23P13/00
• 分類號: B23P13/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 侯靜

1.一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法，其特征在于TiAl基合金蜂窩結構的制備方法是按以下步驟進行：

一、鍛造：將TiAl基合金坯料電火花切割成圓柱體棒材，放置在真空多功能熱壓爐中，在真空度為10^-3Pa和升溫速度為5℃/min～15℃/min的條件下從室溫升溫至1150℃～1300℃，在真空度為10^-3Pa和溫度為1150℃～1300℃的條件下保溫10min～60min，然后在真空度為10^-3Pa、溫度為1150℃～1300℃和應變速率為10^-1s^-1～10^-4s^-1的條件下進行開坯鍛造至總變形量為30％～80％，然后在真空度為10^-3Pa的條件下隨爐冷卻至950℃～1100℃，在真空度為10^-3Pa和溫度為950℃～1100℃的條件下保溫2h～6h，在真空度為10^-3Pa的條件下隨爐冷卻至室溫，得到鍛造完的TiAl基合金；所述的圓柱體棒材的高和直徑比為1:(0.67～1)；

二、擠壓：將步驟一得到的鍛造完的TiAl基合金電火花切割成塊體，放置在真空多功能熱壓爐中，在真空度為10^-3Pa和升溫速度為10℃/min～15℃/min的條件下從室溫升溫至1200℃～1350℃，在真空度為10^-3Pa和溫度為1200℃～1350℃的條件下保溫10min～60min，然后在擠壓溫度為1200℃～1350℃、擠壓速率為5mm/min～10mm/min、擠壓比為(2～8):1和擠壓道次為1～4的條件下進行擠壓，擠壓完成后在真空度為10^-3Pa的條件下隨爐冷卻至900℃～1150℃，在真空度為10^-3Pa和溫度為900℃～1150℃的條件下退火2h～6h，在真空度為10^-3Pa的條件下隨爐冷卻至室溫，精密拋光得到厚度為5mm～20mm的TiAl基合金板材；

三、水切割：將步驟二得到的厚度為5mm～20mm的TiAl基合金板材進行水切割，水切割縫寬度為1mm～2mm，切縫長度為5mm～15mm，切縫兩端為180°且半徑為0.5mm的圓角，然后進行清洗，將清洗完的TiAl基合金板材放在真空烘箱中，在真空度為1Pa～10Pa和溫度為60℃的條件下烘干10h，得到水切割完后的TiAl基合金板材；

四、拉制：將步驟三得到的水切割完后的TiAl基合金板材放入真空高溫多功能熱壓爐中，在真空度為10^-3Pa、拉制溫度為950℃～1200℃和拉制速度為0.1mm/min～10mm/min的條件下拉制至總變形量為100％～1000％，得到TiAl基合金蜂窩芯，拉制完成后在真空度為10^-3Pa和退火溫度為1000℃～1300℃的條件下退火2h～4h，然后在真空度為10^-3Pa的條件下隨爐冷卻至室溫，得到TiAl基合金蜂窩芯；

五、釬焊：將步驟二精密拋光得到厚度為5mm～20mm的TiAl基合金板材電火花切割出2塊厚度為1mm～4mm的TiAl基合金板材，然后精密拋光，將拋光后的2塊TiAl基合金板材和步驟四得到的TiAl基合金蜂窩芯進行釬焊，得到兩側為TiAl基合金板材、中間為TiAl基合金蜂窩芯的三明治結構；所述的釬焊工藝為：采用TiCuNi系釬料、釬焊溫度為900℃～1100℃、釬焊壓力為1MPa～5MPa、釬焊保溫時間為20min～60min，最后隨爐冷卻至室溫。

2.根據權利要求1所述的一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法，其特征在于步驟一所述的圓柱體棒材的高和直徑比為1:0.67。

3.根據權利要求1所述的一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法，其特征在于步驟二所述的擠壓比為2:1。

4.根據權利要求1所述的一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法，其特征在于步驟二所述的擠壓道次為2。

5.根據權利要求1所述的一種TiAl基合金蜂窩結構的制備方法，其特征在于步驟五所述的TiCuNi系釬料為釬料Ti15Cu15Ni。