[发明专利]复杂型面钛合金零件结构的制备方法

说明书

本发明涉及金属塑性成形技术领域，特别是涉及一种复杂型面钛合金零件结构的制备方法。该方法中，首先对原材料丝材表面进行酸洗，根据零件外形编织成金属布，然后将多层金属布叠层后，采用包套包覆后，然后经过封焊、焊接抽气管、烘焙、封装等工艺过程，获得预制坯，然后放入到热等静压炉中，在高温高压条件下进行热等静压，实现丝材之间的扩散连接，从而制备出一种或者是多种材料的钛合金复杂型面的结构件；通过上述方式获得的结构件材料利用率高，数控加工量小，制造成本低；通过将编织的二维金属布逐层放入到包套然后进行热等静压处理的方式可以避免原材料温度和变形不均匀现象，进而组织和性能的均匀性好。

技术领域

本发明涉及金属塑性成形技术领域，特别是涉及一种复杂型面钛合金零件结构的制备方法。

背景技术

目前，现有技术在制备高性能结构件时，一般需要锻造、冲压成形、热成形、超塑成形等方法来制备出高性能，具有复杂型面的板状结构件，对于板材来说，需要对轧制成形的板材进行冲压成形、超塑成形、热成形等加工，对于块状的复杂型面的结构件，则需要对预制坯进行锻造成形，然后经过数控加工后，制备出高性能的复杂外形的结构件。

然而，受到锻造、冲压成形、超塑成形、热成形设备台面尺寸、吨位的影响，在制备大尺寸复杂型面的高性能结构件时，存在不足，例如材料利用率低，尺寸越大越容易产生温度和变形不均匀现象，导致组织和性能的均匀性差，难于制造出混杂材料的结构件。

因此，发明人提供了一种复杂型面钛合金零件结构的制备方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供一种复杂型面钛合金零件结构的制备方法，解决了现有技术存在的制备大尺寸复杂型面的高性能结构件时，材料利用率低、容易产生温度和变形不均匀现象、组织和性能的均匀性差及难于制造出混杂材料的结构件的技术问题。

(2)技术方案

第一方面，本申请提供的复杂型面钛合金零件结构的制备方法包括以下步骤：

对原材料丝材表面进行酸洗；

根据零件外形，获得零件二维平面的展开图形；

根据二维平面的展开图形，将原材料丝材编织出相应图形的多层二维金属布；

将编织的二维金属布逐层放入到金属包套中，然后经过焊接，和/或烘焙，和/或封装工艺，获得预制坯；

将预制坯装入到热等静压炉中，进行热等静压处理；

取出预制坯之后，通过数控加工的方法去除金属包套；

采用数控加工的方法，对去除金属包套后的结构件进行后续加工，获得复杂型面的钛合金零件。

其中，

在步骤根据零件外形，获得零件二维平面的展开图形中，

当零件是板状零件，则将板材展开，获得二维平面的展开图形。

其中，

在步骤根据零件外形，获得零件二维平面的展开图形中，

当零件是块状零件，则将块状零件进行分层，获得每层的二维平面的展开图形。

其中，在所述将预制坯装入到热等静压炉中进行热等静压处理之前，还包括步骤：

将预制坯放入到热成形模具中，然后将含有预制坯的热成形模具装入热成形设备，加热至设定温度进行热成形。

其中，还包括步骤：将预制坯装入到热等静压炉中进行热等静压时，将热成形的预制坯连同与热成形模具相同型面的工装一块装入热等静压炉中，热成形的预制坯为多件叠放。