[发明专利]一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法

权利要求书

1.钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于：所述的钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法包括按顺序进行的下列步骤：

1）根据薄壁框梁（1）的形状使用蜡质剂成形电铸的芯模（2），该芯模（2）与薄壁框梁（1）的外形尺寸相同并作为包套主体部分（4）电铸成形的阴极。为保证芯模（2）在电铸溶液中不浮起，在芯模（2）浇铸前应在模具中吊入钢铁之类的重物，芯模（2）成形后，在表面进行导电化处理，并在室温下的清洗剂中浸泡除油。

2）使用含硫活性镍作为阳极，处理过的芯模（2）作为阴极，完成包套主体部分（4）的电铸成形过程。使用氨基磺酸盐溶液作为电铸溶液，利用缓冲剂调节溶液的PH值为酸性，温度控制在较低温度，同时利用搅拌减少溶液中的浓差极化。

3）电铸完成后，将包裹有电铸层的蜡质芯模（2）整体放入烘箱中加热使芯模（2）熔化去除，再用合适的有机溶剂将残余的蜡质剂清洗干净，得到包裹在外的整体电铸层，即热等静压近净成形所需的包套模具的主体部分（4）。该包套（3）包括电铸成形的主体部分（4）以及带有真空管的上盖板（5）。

4）根据薄壁框梁（1）零件材料的需求，利用等离子旋转电极法制备球形钛合金粉末（7），选择100～200目区间的粉末备用。

5）将上述制备好的球形钛合金粉末（7）装入已制备好的包套主体部分（4）中，并且通过机械震动的方式使其密实。

6）将上盖板（5）放置在包套主体部分（4）的上端口处并封焊好。

7）将上述的已经充填粉末的包套（8）放置在加热炉中加热，在高温下利用抽真空设备通过真空管（6）对包套（8）内部进行抽真空处理。

8）将上述已经抽真空处理过的包套（8）放入热等静压设备中进行热等静压处理，使钛合金粉末在高温高压下固结成形，形成所需的薄壁框梁（1）零件。

9）利用强酸对外部包套（8）进行腐蚀去除，最终得到钛合金薄壁框梁（1）零件。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤1）中导电化处理为在芯模表面涂覆200～300目的石墨粉作为导电介质。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤2）中氨基磺酸盐电铸溶液的主要成分为四水氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸、十二烷基硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤3）烘箱加热温度为120℃。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤7）中加热炉的温度为450℃，包套内部的真空度为3×10^-2Pa。

6.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤8）中热等静压的条件为在1小时内使热等静压设备内的温度达到550℃～600℃，保温1小时，再在1小时内升温至900℃～1000℃，保温2小时；同时在1小时使热等静压设备内的压力升至50MPa～100MPa，保压1小时，再在1小时内升压至100MPa～150MPa，保压2小时，之后将炉温冷却至室温。

7.根据权利要求1所述的一种钛合金薄壁框梁结构的粉末热等静压近净成形方法，其特征在于所述步骤9）中的强酸为硫酸。