[发明专利]一种制造TC4钛合金锥桶形多层结构的方法

摘要

本发明涉及一种TC4钛合金锥桶形多层结构的方法，特别是涉及用超塑成形/扩散连接复合成形工艺制造TC4钛合金多层结构锥桶形构件的方法，属于材料加工领域。本发明通过采用改善焊袋制造方法、改变模具结构、规范工艺过程中的具体参数等方法，实现了锥桶形四层结构的超塑成形/扩散连接成形，提高了成形质量和工艺稳定性。首次实现了锥桶类零件的超塑成形/扩散连接工艺，大大降低了此类零件的成本和加工周期。

主权项

1.一种制造TC4钛合金锥桶形多层结构的方法，其特征包括：步骤一：选取合适厚度的板料，其中内、外面板厚度略厚于芯板；步骤二：根据锥桶尺寸计算展开坯料尺寸，并预留上、下气道以及切割部分的尺寸余量；步骤三：对板料进行辊弯，使之能够弯曲成一个锥桶，并对接缝处进行焊前清理，具体方法为采用砂纸打磨接缝处，单侧清理宽度应超过50mm；步骤四：对锥桶接缝处进行拼焊，对锥桶矫形成标准的圆锥筒，并采用渗透法进行焊缝泄露检测；步骤五：对所有锥桶进行清洗，采用碱洗+酸洗的方法清洗板料表面的污物，具体的碱洗液为NaHCO3溶液，碱洗时间为10min，酸洗采用HF酸+HNO3酸+水配成的溶液，酸洗时间为10min，然后采用99.9％的丙酮溶液清洗板料5min；步骤六：按照预定方案在芯板表面涂覆阻焊剂，阻焊剂的涂覆位置根据超塑成形气胀工艺具体确定；步骤七：将芯板组装在一起，对上下锥桶口进行氩弧焊封焊，并预留气管口，之后将内外面板和芯板组装在一起，对上下锥桶口进行氩弧焊封边焊，在预设位置焊接气管；步骤八：将锥桶焊袋装入模具中，连接气管，整体放入加热炉内；步骤九：对气室内部抽真空，然后通入一定量的氩气；步骤十：加热至850～870℃之间，保温20min，将氩气从气管内通入，令其以0.05MPa/min对面板气室进行持续升压，直至面板气室压力达到一定压力，保温保压10min，继续对气室内通入氩气，直至面板气室压力达到一定压力，保温保压5min， 然后将面板气室降压至常压；步骤十一：加热至900℃～950℃，保温10min，将氩气从气管内通入，令其以0.05MPa/min对芯板气室进行持续升压，直至芯板气室压力达到一定压力，保温保压10min，继续对气室内通入氩气，直至芯板气室压力达到一定压力，保温保压5min， 然后将芯板气室降压至常压；步骤十二：在一定温度下将工件取出，冷却至室温。