[發明專利]復雜型面鈦合金零件結構的制備方法

在審

• 申請號: 202011304376.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112453834A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李志強;趙冰;陳瑋
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

對原材料絲材表面進行酸洗；

根據零件外形，獲得零件二維平面的展開圖形；

根據二維平面的展開圖形，將原材料絲材編織出相應圖形的多層二維金屬布；

將編織的二維金屬布逐層放入到金屬包套中，然后經過焊接，和/或烘焙，和/或封裝工藝，獲得預制坯；

將預制坯裝入到熱等靜壓爐中，進行熱等靜壓處理；

取出預制坯之后，通過數控加工的方法去除金屬包套；

采用數控加工的方法，對去除金屬包套后的結構件進行后續加工，獲得復雜型面的鈦合金零件。

2.根據權利要求1所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于：

在步驟根據零件外形，獲得零件二維平面的展開圖形中，

當零件是板狀零件，則將板材展開，獲得二維平面的展開圖形。

3.根據權利要求1所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于：

在步驟根據零件外形，獲得零件二維平面的展開圖形中，

當零件是塊狀零件，則將塊狀零件進行分層，獲得每層的二維平面的展開圖形。

4.根據權利要求2所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，在所述將預制坯裝入到熱等靜壓爐中進行熱等靜壓處理之前，還包括步驟：

將預制坯放入到熱成形模具中，然后將含有預制坯的熱成形模具裝入熱成形設備，加熱至設定溫度進行熱成形。

5.根據權利要求4所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，還包括步驟：將預制坯裝入到熱等靜壓爐中進行熱等靜壓時，將熱成形的預制坯連同與熱成形模具相同型面的工裝一塊裝入熱等靜壓爐中，熱成形的預制坯為多件疊放。

6.根據權利要求4所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，進行熱等靜壓的工藝參數為：860℃～960℃/100MPa～200MPa/2h～4h。

7.根據權利要求5所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，所述設定溫度為700℃～850℃；所述二維金屬布為同種原材料絲材編織而成或者為異種原材料絲材交錯編織而成。

8.根據權利要求1-7任一項所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，所述原材料絲材為TC4鈦合金絲，或者所述原材料絲材為TC4鈦合金絲和AA1060鋁合金絲；當所述原材料絲材為TC4鈦合金絲和AA1060鋁合金絲時，將TC4絲和AA1060絲材交錯編織出多層二維金屬布；所述金屬包套為低碳鋼包套或鈦箔材包套，當金屬包套為低碳鋼包套時，在高溫條件下成形時，具有較低的變形抗力；多層二維金屬布中相鄰層為無緯布，相鄰兩層無緯布的絲材為多角度排布。

9.一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

對鈦合金絲表面酸洗；

針對板狀零件的外形，將板材展開，獲得二維平面的展開圖形；

將鈦合金絲編織出多層二維金屬布；

將編織的鈦合金絲二維金屬布疊層后放入到熱成形模具中；

將疊層的鈦合金絲二維金屬布和熱成形模具，放入到低碳鋼包套中，然后經過封焊、焊接抽氣管、烘焙、封裝工藝過程，獲得預制坯；

將所述預制坯裝入熱成形設備，對帶低碳鋼包套的預制坯進行熱成形；

取出預制坯之后，通過數控加工的方法去除低碳鋼包套；

采用數控加工的方法，對成形后的結構件進行后續加工，獲得復雜型面的鈦合金零件。

10.根據權利要求9所述的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，其特征在于，所述鈦合金絲的材質為TC4；對帶低碳鋼包套的預制坯進行熱成形時的工藝參數為：880℃～920℃/40MPa～200MPa/2h～4h。