[发明专利]一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法

权利要求书

1.一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法，其特征在于：所述的钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)根据钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅰ(9)的特征和钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅱ(10)的特征制备出相关模具，模具包括内部模具Ⅰ(1)、内部模具Ⅱ(2)和外部型芯(4)；

2)制备成形包套，根据模具形状和零件形状设计加工出合理的包套，该包套包括顶板和侧板焊接而成的筒体(6)、底板(5)、带有抽真空孔的上盖片(7)，为便于焊接及节省材料，包套采用随形设计；

3)为了防止在焊接和运输过程中模具发生移动，不仅底板上加工出模具的定位孔，同时制备整个内部模具的固定上板(3)；

4)根据钛合金圆柱锁式折叠系统零件的材料需求，利用等离子旋转电极法制备出球形钛合金粉末(8)，并筛分出100-200目的粉末备用；

5)将模具以底座朝下的方式装在底板(5)上，内部模具Ⅰ(1)、内部模具Ⅱ(2)的制造采用车床加工，表面进行抛光处理，使表面光滑，若内部模具或底板孔加工存在误差，导致过盈装配，采用人工打磨的方式，实现模具和底板(5)的紧密配合，加之固定上板(3)的约束作用，有效地防止模具在热等静压成形的过程中的错位和移动，模具的轮廓和包套形成粉末的存储空间，然后将制备好的球形钛合金粉末(8)装入筒体内，并通过机械振动或者人工振动使其密实；

6)将上盖片(7)放置在顶板开孔处并封焊好；

7)将装有模具的包套放置在加热炉中加热，在400℃下利用抽真空的设备通过上盖片(7)的真空管对包套内部进行抽真空处理；

8)将已经抽真空的包套放置在热等静压设备中，在900℃以及130MPa下使球形钛合金粉末(8)固结成形，在内部模具Ⅰ(1)、内部模具Ⅱ(2)和外部型芯(4)的作用下，形成钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅰ(9)和钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅱ(10)的共有特征；

9)利用机械加工的方法去除包套，利用常规的机加工方法加工出钛合金圆柱锁式折叠系统零件的外部形状，由此得到嵌有模具的钛合金圆柱锁式折叠系统零件的半成品(11)；

10)利用腐蚀加工的方式处理内部模具Ⅰ(1)和内部模具Ⅱ(2)，再利用机械加工，最终分别成形符合要求的钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅰ(9)和钛合金圆柱锁式折叠系统零件Ⅱ(10)。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法，其特征在于：内部模具Ⅰ(1)和内部模具Ⅱ(2)的材料为镍基高温合金GH4169，外部型芯(4)的材料为45#钢材料。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法，其特征在于：包套的筒体(6)和上盖片(7)材料选择304不锈钢，底板采用45#钢材料。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法，其特征在于：步骤7中加热炉的温度为400℃，包套内部的真空度达到10^-6Pa，由于包套内部有外部型芯，包套在移动过程中不要倒置。

5.根据权利要求1所述的一种钛合金圆柱锁式折叠系统热等静压成形方法，其特征在于：热等静压处理条件：2小时内使热等静压设备的温度升温到900℃，保温时间为3小时，同时在2小时内使热等静压设备的内部压力达到130MPa，同时保压3小时，降温降压为1小时。