[发明专利]钛合金耐热蒙皮的超塑成形/扩散连接成形方法

摘要

本发明属于金属塑性加工技术领域，目的是提供一种材料利用率高、尺寸控制精度高、产品性能好的钛合金耐热蒙皮的超塑成形/扩散连接成形方法，通过模具来控制制件的外形和尺寸，完成了复杂型面钛合金制件的成形，缩短了耐热蒙皮制件的制备过程，降低了制造成本；采用先扩散连接后超塑成形的工艺过程，使内蒙皮和外蒙皮的接触部分实现扩散连接，隔离部分实现超塑成形，一次成形出型面复杂、中空结构的耐热蒙皮，大大提高了构件的结构完整性,提升了构件的比强度和比刚度，提高了扩散连接的焊合率，制件具有尺寸精度高、整体性能好、质量轻等优点，且该工艺缩短了加工周期、材料利用率高、制造成本低。

主权项

1.一种钛合金耐热蒙皮的超塑成形/扩散连接成形方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)模具制作：制作模具，包括上模和下模，根据制件的外形轮廓设计上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面与耐热蒙皮外观保持一致，并在上模和下模上分别加工定位孔、测温孔、吊装孔、通气槽，并在上模的型腔面上设置若干排气孔；(2)坯料加工：先加工内、外蒙皮外轮廓，然后采用酸洗液清洗内、外蒙皮，并在内蒙皮上采用机械加工方式加工通气孔；(3)坯料止焊剂涂覆与封焊：在内、外蒙皮的超塑成形区域涂覆止焊剂，将涂好止焊剂的内、外蒙皮四边对齐，封焊内、外蒙皮的四周，并将进气管封焊到通气孔的位置；(4)装模：将上模和下模清理干净后涂覆一层脱模剂，将封焊后的内外蒙皮安装在模具内，将模具放入超塑设备中；(5)超塑成形和扩散连接：将超塑设备升温，升温过程中保持封焊后内外蒙皮之间10^‑3MPa以下的真空度，当模具温度达到920～930℃时，对内、外蒙皮施加77～83T压力，保压110～130min，使未涂覆止焊剂的部位实现扩散连接；然后通过通气孔向内、外蒙皮之间通入氩气，达到0.8MPa时停止进气，进入保压状态，保压175～185min后实现超塑成形,卸载气压，冷却模具和零件；(6)出炉：当模具温度冷却到400℃以下，取出热电偶，将模具和零件从设备平台上吊至钳工平台，取出零件；(7)机加：按三维模型加工零件的外形尺寸，得到复杂型面的钛合金耐热蒙皮制件。