[發明專利]一種鈦合金氣瓶半球體熱等靜壓成形方法

有效

• 申請號: 201810898438.4
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108971495B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 郎利輝;肖毅;徐文才;李世越;馬丁
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B22F3/15
• 分類號: B22F3/15;B22F5/00;B22F3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鈦合金氣瓶半球體熱等靜壓成形方法，其特征在于：所述的鈦合金零件成形方法包括按順序進行的下列步驟：

1)根據鈦合金氣瓶半球體零件（8）的特征設計出相應的內部模具（4）與底板（5），并將內部模具（4）與底板（5）一體化制造；

2)根據零件（8）形狀設計制備出合理的包套（3），為便于焊接及節省材料，包套（3）采用隨形設計，形狀為一個半球形，并在包套（3）上開出相應的抽真空孔（2）；

3)根據鈦合金氣瓶半球體零件（8）的材料需求，制備出球形鈦合金粉末（7）；

4)內部模具（4）和底板（5）與粉末（7）接觸的表面輪廓覆蓋一層石墨紙（6），為了防止在運輸、熱等靜壓等過程中包套（3）發生移動，將包套（3）與底板（5）通過焊接的方式固定；

5)內部模具（4）和底板（5）與包套（3）形成粉末的存儲空間，然后將上述制備好的球形鈦合金粉末（7）裝入空間內，并通過機械振動使其密實；

6)將抽氣管（1）放置在包套開孔（2）處，并封焊好；

7)將上述裝有模具的包套放置在加熱爐中加熱，并利用抽真空的設備通過抽氣管（1）對包套內部進行抽真空處理，加熱爐的溫度為350℃-400℃，包套內部的真空度達到10^-3Pa以下，此過程中包套不可倒置，完成后夾斷抽氣管（1）并封焊；

8)將上述已經抽真空的包套放置在熱等靜壓設備中，在高溫高壓下使球形鈦合金粉末（7）燒結成形，在內外部模具的作用下，形成鈦合金零件（8）的特征；

9)利用機械加工的方法去除包套（3），利用常規的機加工方法加工出鈦合金零件的外部形狀，由此得到鈦合金氣瓶半球體零件的半成品；

10)再經過機械精加工，最終成形符合要求的鈦合金零件（8）；

內部模具（4）和底板（5）的材料為304不銹鋼材料，內部模具（4）與底板（5）一體化制造；內部模具（4）表面進行拋光處理，使表面光滑；

包套（3）的材料為304不銹鋼材料，包套（3）與底板（5）通過焊接的方式固定；

球形鈦合金粉末材料為Ti-6Al-4V；

熱等靜壓工藝參數為：升溫升壓3小時使熱等靜壓設備的溫度至920℃、熱等靜壓設備的內部壓力至120MPa；保溫保壓時間為3小時；降溫降壓時間為2.5小時。