[發(fā)明專(zhuān)利]鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610778295.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106271439B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷鹍;劉新芹;商爍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京普惠三航科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/00;B23K31/02;B21D39/03
• 代理公司: 北京中企鴻陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11487
• 代理人: 郭鴻雁

1.一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)模具制作：制作模具，包括上模和下模，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致，并在上模和下模上分別加工定位孔、測(cè)溫孔、吊裝孔、通氣槽，并在上模的型腔面上設(shè)置若干排氣孔；

(2)坯料加工：先加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，然后采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮上采用機(jī)械加工方式加工通氣孔；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊：在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域涂覆止焊劑，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；

(4)裝模：將上模和下模清理干凈后涂覆一層脫模劑，將封焊后的內(nèi)外蒙皮安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接：將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中保持封焊后內(nèi)外蒙皮之間10^-3MPa以下的真空度，當(dāng)模具溫度達(dá)到920～930℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加77～83T壓力，保壓110～130min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓175～185min后實(shí)現(xiàn)超塑成形,卸載氣壓，冷卻模具和零件；

(6)出爐：當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下，取出熱電偶，將模具和零件從設(shè)備平臺(tái)上吊至鉗工平臺(tái)，取出零件；

(7)機(jī)加：按三維模型加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(2)中，對(duì)坯料進(jìn)行加工之前，先根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加5mm～10mm工藝余量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(2)中，酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

質(zhì)量濃度65％～68％的硝酸 15～45％

質(zhì)量濃度40％的氫氟酸 2～10％

水 余量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：所述酸洗液的溫度為18～45℃，酸洗時(shí)間為2～15min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(3)中，所述止焊劑采用氮化硼或氧化釔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(4)中，所述脫模劑采用氮化硼或氧化釔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(4)中，將熱電偶插入上模和下模上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，其特征在于：步驟(5)中，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣。