[发明专利]一种环形件热等静压连接成形用包套

说明书

本发明提出了一种环形件热等静压连接成形用包套。该发明包括包套的结构、设计原则、制备、装配等内容。本发明提出的一种环形件热等静压连接成形用包套，是在通过热等静压技术对粉末体和固体环形件连接成形过程中，为保证装配、制备或成形的顺利进行，提出的一种具有合理结构的包套。该包套结构具有一定便捷性和可靠性；考虑了收缩的影响，提出了可靠的设计参考；该结构有助于保证内部真空处理，有利于保证连接件均匀受力，更好地实现异种材料连接成形。

技术领域

本发明属于热等静压成形制造领域，特别是涉及粉体和固体异种材料环形件进行热等静压连接成形方面。

背景技术

功能结构一体化材料在很多领域引起了人们的重视，尤其是在航空、航天、汽车和军事工业领域。对于一些特殊的结构件中，需要具有传统高强度、高刚度的基础上，具有质量轻、耐高温、防腐蚀、抗摩擦、吸能、减震等多种性能。目前，异种材料一体连接成形是实现功能一体化的重要方式。

对于采用热等静压进行异种材料成形时，通常采用固固或者粉固连接方式。其中，粉固连接方式成形时，包套的设计对于成形具有重要影响，其合理性影响着最终连接质量和成品率。包套是包覆在试件外边的一层材料，在连接成形过程中为材料提供隔绝的密闭环境，并传递热量和压力。包套应具有一定耐热性、塑性和强度；同时，其需要特定的结构保证内部真空处理，及成形过程连接件均匀受力，从而更好地实现材料冶金结合。

发明内容

在此，本文提出一种环形件热等静压连接成形用包套，实现上述功能。本发明提供的环形件热等静压连接成形用包套包括：

1)包套由上盖板和U形环槽两部分组成。上盖板具有两道定位台阶，中间有环形凸台和抽气孔；U形环槽主体为空腔，并具有L形翻边。

2)进行装配。将需要连接成形的环形件装配进U形环槽空腔内，再将上盖板和U形环槽进行装配，再将粉末体装入空腔内，在抽气孔塞入滤网，最后将抽真空管装配在上盖板抽气孔内。

3)真空处理和封焊。采用氩弧焊对上盖板、U形环槽和抽真空管进行焊接，接着通过真空泵组对包套真空处理，再用液压钳夹断抽真空管并完成封焊。

4)所述步骤1中，包套可采用机械加工制备，对于特殊材料为防止表面氧化，需进行表面保护，对于金属包套可以采用油膜保护；在装配之前可采用超声清洗进行除油除污；上盖板环形凸台高度h应为整体包套厚度t的1.5倍以上，这有利于成形过程中径向收缩；定位台阶宽度是厚度t的2倍以上；抽气孔设计有定位台阶，台阶可根据抽真空管等确定尺寸；U形环槽空腔内有环形定位台阶，用于定位环形件，其厚度0.5mm以上，其高度应考虑成形收缩的影响，并适当增加加工余量；上盖板和U形环槽接触面，需预留0.1～0.15mm的间隙。

5)所述步骤2中，装配前应去除包套、抽真空管及环形件表面毛刺，装配件服从间隙配合，可滑动分离。

6)所述步骤3中，通过真空泵组对包套抽真空处理，达到一定真空度后，采用液压钳将抽真空管夹紧截断，并在端面进行封焊。

7)本发明提出的环形件热等静压连接成形用包套，是通过热等静压技术对粉体和固体异种材料连接成形过程中，为保证装配、制备或成形的顺利进行，提出的一种具有科学结构设计的包套。该包套结构具有一定便捷性和可靠性，可保证环形件粉固连接成形的顺利进行；考虑了收缩的影响，提出了可靠的设计参考；该结构有助于保证内部真空处理，有利于保证连接件均匀受力，更好地实现异种材料连接成形。包套的形状、尺寸及部分结构也可以根据具体连接成形需求进行变化。

附图说明

图1为采用本发明提供的环形件热等静压连接成形用包套时包括的上盖板和U形环槽的结构示意图，其中1为上盖板，2为U形环槽，a为环形凸台，b为定位台阶，c为抽气孔，d为U形环槽空腔，e为L形翻边，f为环形定位台阶。