[发明专利]一种用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法

权利要求书

1.一种用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，所述钛合金半球型壳体上设有壁厚加厚部分与壁厚等厚部分，所述壁厚加厚部分的壁厚大于所述壁厚等厚部分的壁厚，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：利用扩散连接工艺在等厚板材上扩散连接出所述壁厚加厚部分；

步骤二：在通过超塑成形工艺对已经具有所述壁厚加厚部分的所述等厚板材进行加工，制备出所述钛合金半球型壳体的毛坯；

步骤三：所述钛合金半球型壳体毛坯包络所述钛合金壳体零件。

2.根据权利要求1所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，在所述步骤一之前，还包括根据所述钛合金半球型壳体零件的外形尺寸、壁厚加厚部分的位置和大小，计算板坯(4)、加厚板以及工艺板(1)的初始外形尺寸。

3.根据权利要求2所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，根据所述板坯(4)、所述加厚板以及所述工艺板(1)的初始外形尺寸对所述等厚板材进行加工，并在所述板坯(4)上打磨待扩散连接表面直至表面粗糙度至Ra3.2以下。

4.根据权利要求3所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，对所述板坯(4)、所述加厚板和所述工艺板(1)进行除油和酸洗处理。

5.根据权利要求4所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，将所述加厚板焊接到所述板坯(1)的待扩散连接表面上，将所述工艺板(1)覆盖所述加厚板上并沿所述板坯(4)的周向将所述工艺板(1)焊接到所述板坯(4)上，在所述板坯(4)的周向形成一焊缝，所述焊缝上设有缺口，所述缺口上焊接有管接头(5)，所述加厚板设于所述工艺板(1)与所述板坯(4)焊接后所形成的空间内。

6.根据权利要求5所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，所述管接头(5)用于连接外部真空系统对所述空间的内部进行抽真空，所述缺口包括所述焊缝的焊接起点与所述焊缝的焊接终点，且所述缺口的长度为10mm。

7.根据权利要求5所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，所述加厚板包括第一加厚板(2)和第二加厚板(3)，所述第一加厚板(2)的外形尺寸小于所述第二加厚板(3)的外形尺寸。

8.根据权利要求7所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，对所述板坯(4)、所述加厚板以及所述工艺板(1)焊接一体后的结构的外表面喷涂隔离剂。

9.根据权利要求8所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，所述超塑成形工艺包括将所述板坯(4)、所述加厚板以及所述工艺板(1)焊接一体后的结构装配到钛合金半球型壳体超塑成型模具中，并将所述钛合金半球型壳体超塑成型模具与所述板坯(4)、所述加厚板以及所述工艺板(1)焊接一体后的结构共同放置加热炉中，将所述管接头(5)与所述外部真空系统连接，对所述板坯(4)、所述加厚板以及所述工艺板(1)焊接一体后的结构的所述空间的内部进行抽真空，然后开启所述加热炉进行升温。

10.根据权利要求9所述的用于壁厚可变的钛合金半球型壳体的制备方法，其特征在于，当所述钛合金半球型壳体超塑成型模具的温度达到预设值后，对所述钛合金半球型壳体超塑成型模具施加压力，并向所述钛合金半球型壳体超塑成型模具腔内通入预设压力的惰性气体，保持所述钛合金半球型壳体超塑成型模具的温度与压力超过预设时间后，依次卸载所述惰性气体的预设压力以及所述施加压力，得到所述钛合金半球型壳体毛坯。