[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

本發明涉及金屬塑性成形技術領域，特別是涉及一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法。該方法中，首先對原材料絲材表面進行酸洗，根據零件外形編織成金屬布，然后將多層金屬布疊層后，采用包套包覆后，然后經過封焊、焊接抽氣管、烘焙、封裝等工藝過程，獲得預制坯，然后放入到熱等靜壓爐中，在高溫高壓條件下進行熱等靜壓，實現絲材之間的擴散連接，從而制備出一種或者是多種材料的鈦合金復雜型面的結構件；通過上述方式獲得的結構件材料利用率高，數控加工量小，制造成本低；通過將編織的二維金屬布逐層放入到包套然后進行熱等靜壓處理的方式可以避免原材料溫度和變形不均勻現象，進而組織和性能的均勻性好。

技術領域

本發明涉及金屬塑性成形技術領域，特別是涉及一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法。

背景技術

目前，現有技術在制備高性能結構件時，一般需要鍛造、沖壓成形、熱成形、超塑成形等方法來制備出高性能，具有復雜型面的板狀結構件，對于板材來說，需要對軋制成形的板材進行沖壓成形、超塑成形、熱成形等加工，對于塊狀的復雜型面的結構件，則需要對預制坯進行鍛造成形，然后經過數控加工后，制備出高性能的復雜外形的結構件。

然而，受到鍛造、沖壓成形、超塑成形、熱成形設備臺面尺寸、噸位的影響，在制備大尺寸復雜型面的高性能結構件時，存在不足，例如材料利用率低，尺寸越大越容易產生溫度和變形不均勻現象，導致組織和性能的均勻性差，難于制造出混雜材料的結構件。

因此，發明人提供了一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法。

發明內容

(1)要解決的技術問題

本發明實施例提供一種復雜型面鈦合金零件結構的制備方法，解決了現有技術存在的制備大尺寸復雜型面的高性能結構件時，材料利用率低、容易產生溫度和變形不均勻現象、組織和性能的均勻性差及難于制造出混雜材料的結構件的技術問題。

(2)技術方案

第一方面，本申請提供的復雜型面鈦合金零件結構的制備方法包括以下步驟：

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。

其中，

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。

其中，

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。

其中，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。

其中，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。