[发明专利]一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法

权利要求书

1.一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：所述NiAl合金曲面板材构件的合成制备与成形一体化方法包括以下步骤：

步骤一、原材料厚度比设计：根据NiAl合金中Ni原子和Al原子的原子个数比，计算Ni箔和Al箔的厚度比；

步骤二、表面预处理：将Ni箔和Al箔进行表面清洁处理；

步骤三、热压：将经步骤二处理的若干个Ni箔和若干个Al箔交替叠放置于热压模具的下模上，施加3-5MPa预压力作用于叠放的箔层上，待热压模具升温至500℃-600℃，作用箔层上的压力升压至5-20MPa，保温0.5-2h，热压结束后卸除压力，随炉冷却至室温后取出Ni和Al形成的层压复合板；

步骤四、气胀成形及反应合成：将经步骤三热压制备的层压复合板置于热气胀成形模具中，加热至550-600℃进行气胀成形，气胀成形所需压力根据成形条件进行实际调控，待层压复合板充分贴模后，将热气胀成形模具升温至610-650℃，气体压力升至10-20MPa，保温保压2-5h，随后，再将热气胀成形模具升温至800-950℃，气体压力仍为10-20MPa，保温保压2-5h，随后卸除压力，随炉冷却至室温后取出成形制件；

步骤五、均匀化热处理：将经步骤四处理后的成形制件置于真空热处理炉中，在1100-1200℃下热处理1-2h后，随炉冷却至室温取出制件；

步骤六、致密化处理：将经步骤五热处理后的制件重新置于热气胀成形模具中，在900-960℃，20-40MPa气体压力下，保温保压2-4h后取出，最终获得NiAl合金曲面板材构件，完成NiAl合金曲面板材构件的合成制备与成形一体化。

2.根据权利要求1所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤二中Ni箔和Al箔用细砂纸打磨光亮，之后将其放入丙酮溶液中进行超声波清洗，随后置于蒸馏水中浸泡1min，取出并冷风吹干。

3.根据权利要求1所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤二中Ni箔和Al箔用细砂纸打磨光亮后，将Ni箔用体积百分比为5％～15％的NaOH溶液清洗后在丙酮溶液中进行超声波清洗，之后置于蒸馏水中浸泡1min，取出并冷风吹干；Al箔用体积百分比为5％～15％的HF溶液清洗后在丙酮溶液中进行超声波清洗，之后置于蒸馏水中浸泡1min，取出并冷风吹干。

4.根据权利要求1所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤二中Ni箔和Al箔进行表面喷丸处理。

5.根据权利要求1、2、3或4所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤三中将表面处理后的Ni箔和Al箔交替叠放后，用铆接机对叠层边缘位置进行铆接。

6.根据权利要求5所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤三中热压模具置于真空热压炉或普通热压炉中。

7.根据权利要求5所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤三中热压模具工作表面均匀涂敷氮化硼阻焊剂。

8.根据权利要求7所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤四中加热至600℃进行气胀成形，待叠层复合板充分贴模后，将热气胀成形模具升温至640℃，气压升至15Mpa，保温5h，随后热气胀成形模具升温至950℃，气压仍为15Mpa，保温3h。

9.根据权利要求8所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤五中将经步骤四处理后的热成形制件置于真空热处理炉中，在1100-1200℃热处理1h后，随炉冷却至室温取出制件。

10.根据权利要求1所述一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，其特征在于：步骤五和步骤六合并由以下步骤代替：热等静压处理步骤，其处理条件为惰性气体保护下加热温度为1100-1200℃，压力50-100Mpa，保温2-5h。