[发明专利]一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法

说明书

一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法，属于钛合金复杂构件制备领域。该方法为：按照复杂构件的材料要求准备钛合金粉末，粉末粒度≤300μm；将混合后粉末装入包套中，真空加热脱气预处理，脱气过程中，真空度≥10^‑2Pa，真空脱气温度为500℃～700℃，再于850℃～980℃，施加压力≥120MPa，保持2h～4h，进行粉末特种工艺成形，对得到一次整体近净成形的钛合金薄支板头类复杂构件进行真空退火热处理，取样，检测，对构件内部质量控制。该方法能实现钛合金复杂结构件的一次整体近净成形，研制出尺寸一致性好、组织均匀、内部无缺陷、具有锻件性能水平的薄支板头复杂结构构件，提升构件的整体质量的一致性，具有简化生产流程，提高生产效率的优点。

技术领域

本发明涉及钛合金复杂构件制备技术领域，具体涉及一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法。

背景技术

目前结构复杂的钛合金薄壁复杂零件普遍采用铸造工艺成形，一方面成形的铸件组织致密性差，内部缺陷无法避免，导致生产成本的增加；另一方面采用铸造工艺成形的零件工艺流程较长，过程控制难度大，导致复杂薄壁类零件尺寸质量一致性不稳定，调整加工周期长，影响研制进度。

发明内容

为了解决钛合金薄支板头类复杂构件原铸造工艺成形出现气孔、夹杂等内部缺陷以及尺寸超差等问题，本发明提供了一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法，该方法是采用粉末特种工艺成形、热处理、性能检测、内部质量控制等过程，实现钛合金复杂结构件的一次整体近净成形，研制出尺寸一致性好、组织均匀、内部无缺陷、具有锻件性能水平的薄支板头复杂结构构件，提升构件的整体质量的一致性。

其中，在粉末特种工艺成形过程中，通过成形模设计，在一次粉末特种工艺成形过程中，同时实现材料致密和构件的成形，具有简化生产流程，提高生产效率的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法，包括以下步骤：

步骤1：粉末特种工艺成形

按照薄支板头类复杂构件的材料要求准备钛合金粉末，混合均匀，得到混合均匀的粉末；其中，钛合金原料粉末的粉末粒度≤300μm；

将混合均匀的粉末装入制备薄支板头类复杂构件的包套中，真空加热脱气预处理，再进行粉末特种工艺成形，得到一次整体近净成形的钛合金薄支板头类复杂构件；

其中，

真空加热脱气预处理，脱气过程中，真空度≥10^-2Pa，加热温度为500℃～700℃；

粉末特种工艺成形的温度为850℃～980℃，施加压力≥120MPa，保持时间为2h～4h，随炉冷却；

步骤2：热处理

对一次整体近净成形的钛合金薄支板头类复杂构件进行真空退火热处理，得到热处理后的钛合金薄支板头类复杂构件；

其中，真空退火热处理制度根据生产的钛合金牌号不同进行确定。

所述的步骤2中，当钛合金牌号为TC4时，其真空退火热处理制度为：温度为700℃～850℃，保温时间为1h～4h，然后随炉冷却到100℃以下出炉，空冷至室温。

本发明的一种钛合金薄支板头类复杂构件的质量提升方法，还包括以下步骤：

步骤3：性能检测

对热处理后的钛合金薄支板类复杂构件进行纵向取样，检测钛合金薄支板头复杂构件的化学成分、室温力学性能、低倍组织和显微组织；

步骤4：内部质量控制