[發明專利]用于帶阻尼凸臺的粉末鈦合金葉片預制坯的快速成形方法

有效

• 申請號: 201811264732.6
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109226750B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 方爽;蘭博;姜濤;李凱
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航空材料研究院
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/035;B22F5/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

1.一種用于帶阻尼凸臺的粉末鈦合金葉片預制坯的快速成形方法，其特征在于：該方法的步驟是：

步驟一、鈦合金粉末錠坯制備

根據構件尺寸制作圓柱形不銹鋼包套，將鈦合金粉末填裝在包套中，對包套內部抽真空后封焊，得到圓柱狀的粉末錠坯；

步驟二、制備成形模具

該成形模具由上模(1)、上外筒(2)、下外筒(4)和下模(5)構成成形模具型腔，其中，上模(1)、下模(5)分別固定在壓機的上、下工作臺上，可以沿軸向上下作動，上外筒(2)、下外筒(4)同樣分別固定在壓機的上、下工作臺上，可以繞軸向作圓周旋轉運動，以及垂直于軸向作徑向進給運動，上模(1)能夠在上外筒(2)的內腔中上下滑動，下模(5)能夠在下外筒(4)的內腔中上下滑動；

步驟三、加熱鈦合金粉末錠坯

將鈦合金粉末錠坯加熱到800～1000℃，進行保溫，保溫時間按以下公式計算：

T_保溫時間＝D_{粉末錠坯截面直徑}×1.7min/mm 公式1

式中：D_{粉末錠坯截面直徑}是指鈦合金粉末錠坯的直徑；

步驟四、粉末直接旋轉擠壓成形

將保溫后的鈦合金粉末錠坯放入模具型腔內快速成形，鈦合金粉末錠坯的轉移時間控制在1min以內，上外筒(2)和下外筒(4)同步旋轉、進給運動，旋轉速度為10rad/min～20rad/min，進給速度為10mm/s～20mm/s，在旋轉和進給過程中，鈦合金粉末錠坯在模具型腔內向四周擴展變形，隨著鈦合金葉片預制坯的阻尼臺部分充滿模具型腔，此時，上外筒(2)和下外筒(4)停止運動，安裝在壓機上、下工作臺上的上模(1)和下模(5)同時分別沿軸向向下和向上運動，直至接觸到粉末錠坯，且壓力達到300MPa～500MPa，上模(1)和下模(5)停止運動，并保壓5～60s，然后出模得到粉末鍛坯，置于空氣中自然冷卻；

步驟五、包套去除

粉末鍛坯冷卻后，吹砂，并采用機械加工的方法去除包套，得到粉末鈦合金葉片預制坯。

2.根據權利要求1所述的用于帶阻尼凸臺的粉末鈦合金葉片預制坯的快速成形方法，其特征在于：制作圓柱形不銹鋼包套的材料為不銹鋼，牌號為304。

3.根據權利要求1所述的用于帶阻尼凸臺的粉末鈦合金葉片預制坯的快速成形方法，其特征在于：制備成形模具的鋼材料牌號為H13。