[发明专利]一种铝合金薄壁件热等静压成形方法

权利要求书

1.一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于：所述的铝合金复杂薄壁件结构热等静压成形方法按下列步骤进行：

1)根据铝合金薄壁件结构(图1)的设计加工模具(图2)，该模具是一个整体；铝合金薄壁件整个内腔形状由模具的外表面控制。

2)根据模具形状(图2)和铝合金薄壁件外表面形状(图1)设计加工出合理的包套(图3)，该包套包括带有装粉孔的顶板(1)、侧板1(2)、侧板2(3)、侧板3(4)、侧板4(同4)、底板(5)、铝管(6)以及带有抽真空孔(7)的盖片(8)，为便于焊接及节省材料，包套采用随形设计。

3)为了防止在焊接、运输等移动过程中模具发生移动，设计刚性垫板(9)对模具进行定位。

4)根据铝合金薄壁件(图1)的材料需求，利用等离子旋转电极法制备出球形铝合金粉末(10)，并筛分出100-325目的粉末备用。

5)将模具(图2)的底座嵌入到刚性垫板(9)中，并用销钉进行连接，然后将带有模具的刚性垫板嵌入到包套底板(5)，两者过盈配合，将铝管(6)插入模具和底座连通的孔内，将侧板1(2)、2(3)、3(4)和4(同4)分别插入包套底板(5)对应的四个槽中，然后放上顶板(1)，进行焊接，焊接完毕后，利用氦质谱检漏仪对包套进行检漏，直至包套气密性达到要求，然后将上述制备好的铝合金粉末(10)装入包套内，采用机械振动或者人工振动的方式使其充分密实。

6)将带有真空孔(7)的盖片(8)置于装粉孔上，并焊封好。

7)将上述装有模具(图2)和刚性垫板的包套(9)放置在加热炉中加热，在高温下利用分子泵通过真空管(7)对包套(图3)内部进行抽真空处理，直到达到要求。

8)将上述已经抽真空的包套(图3)放置在热等静压设备中，在高温高压下使球形铝合金粉末固结成形，在内部模具(图2)的作用下，形成铝合金粉末复杂薄壁结构(图1)。

9)利用机械加工的方法去除包套(图3)，采用机加工方法加工铝合金薄壁件的外表面，由此得到内部嵌有模具(图2)的铝合金薄壁件结构(图1)的半成品。

10)利用人工去除和喷砂的方式将内部的模具(图2)去除，最终成形带有复杂内腔结构的铝合金薄壁件(图1)。

2.权利要求1所述的一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于所述步骤1中模具(1)材料采用高纯石墨，并通过刚性垫板将其固定在包套底座上。

3.权利要求1所述的一种铝合金薄壁结构的热等静压成形方法，其特征在于所述步骤(2)中包套的材料为6061。

4.权利要求1所述的一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于所述步骤(5)中，分子泵检测抽真空至10^-12Pa。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于所述的步骤7)中加热炉的温度为400℃；包套(4)内部的真空度为10^-4Pa。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金薄壁件热等静压成形方法，其特征在于所述步骤8)中，热等静压处理采用同时升温升压，将温度升至470℃，同时在相同时间内使热等静压设备的内部压力达到130MPa，保温保压3小时，之后将炉温冷却到室温。