[发明专利]钛合金超塑性成形加热装置及方法

权利要求书

1. 一种钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：该装置包括，油浸式感应调压器、大电流变压器、连接导线和夹持装置，电源连接油浸式感应调压器，油浸式感应调压器的输出端连接大电流变压器，大电流变压器的输出端通过连接导线连接夹持装置。

2.根据权利要求1所述钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：油浸式感应调压器为TDJA-20/0.5型油浸式感应调压。

3.根据权利要求1所述钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：大电流变压器为DDG-20/0.5型大型电压变压器。

4.根据权利要求1所述钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：连接导线为截面积为300                                               、长度为2m的铜电缆。

5.根据权利要求1所述钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：夹持装置包括电缆接头、上夹板、下夹板、紧固螺栓和石墨内衬，其中，上、下夹板均为L型且相向设置并在重合的短边处设置有连接螺栓，在L型上、下夹板靠近转角的长边上设置有紧固螺栓，在L型上、下夹板的长边内侧设置有石墨内衬，外侧设置有电缆接头。

6.根据权利要求1所述钛合金超塑性成形加热装置，其特征在于：夹持装置的上、下夹板为纯铜制件。

7.一种本发明钛合金超塑性成形加热方法，，其特征在于：采用本发明钛合金超塑性成形加热装置对超塑性成形的钛合金进行加热，包括：

S1：根据待成形零件的外形尺寸确定坯料平面尺寸，压边部分的宽度为10~20mm；

S2：根据下式计算加热时间：

式中，t为加热到预订温度的时间，C为钛合金材料的比热容，m为钛合金材料的质量，ΔT为预订升高的温度，I为加热电流，R为外电路总电阻；其中，预订加热温度为预订升高的温度ΔT与室温之和，外电路总电阻包括钛合金材料电阻、导线电阻及夹持装置电阻之和；

S3：根据成形压力和加热时间制定“压力-时间”曲线图；所述“压力-时间”曲线图的横坐标为时间t，单位为min，纵坐标为压力P，单位Mpa；图中的曲线标识了达到起始成形温度后不同时间所施加的压力；

S4：在坯料上涂抹防氧化剂和润滑剂，保证成形过程中钛合金材料不被氧化以及变形后坯料厚度分布均匀且易脱模；

S5：模具和坯料压紧密封后，采用真空设备将模腔内抽成真空；并且，将本发明钛合金超塑性成形加热装置的夹持装置紧固的夹持在坯料上；

S6：开启本发明钛合金超塑性成形加热装置电源，同时，用红外线测温仪检测温度，当加热温度达到起始成形温度时进气阀门打开，按照“压力-时间”曲线图逐步加压到成形压力，即压力最大值，并保持成形压力35min；

S7：保压结束，关闭本发明钛合金超塑性成形加热装置电源，释放压力气体，开模后冷却至500℃左右即可脱模取件；

S8：对经高温成形后的零件进行必要的强化处理和表面处理以稳定材料的性能。