[发明专利]一种电流辅助SPF/DB一体化成形工艺

权利要求书

1.一种电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，通过采用电流辅助SPF/DB一体化成形模具实现板材的一体化成形，所述模具包括绝缘模具主体，所述绝缘模具主体上设有凹腔和装配孔，所述装配孔贯穿所述凹腔设置，所述装配孔处装配有垂直电极，所述垂直电极装配于所述装配孔后将所述凹腔分隔成至少1个用于板材成型的型腔，所述垂直电极上靠近所述凹腔的开口端的一端的端面用于与板材贴合、对板材的待扩散连接区域进行电加热；所述板材表面设置有水平电极；其成形工艺具体包括以下步骤：（1）在相邻两层板材的非扩散连接区域涂覆阻焊剂；（2）将经步骤（1）处理得到的板材置于所述模具之间，使型腔的开口端朝向板材并使所述垂直电极与板材的待扩散连接区域接触；（3）对所述模具施加压力，维持所述模具整体的固定；（4）使所述垂直电极通电，对所述板材上与所述垂直电极接触的区域进行加热，实现板材的扩散连接；（5）扩散连接完成后，使所述垂直电极断电；（6）使所述水平电极通电，对所述板材进行水平整体加热；（7）待所述板材的温度达到设定温度后，在两层板材之间通入气体，使所述板材与所述型腔贴合，即可得到成形构件。

2.根据权利要求1所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述垂直电极上构成所述型腔的边界的部分为绝缘面，所述绝缘面通过在所述垂直电极表面涂覆绝缘材料制成；所述绝缘模具主体采用陶瓷制成；所述垂直电极上用于与板材贴合、对板材的待扩散连接区域进行电加热的一面为加热面，所述绝缘面设有2个并分别设置在所述加热面的两侧；所述绝缘面关于所述加热面对称设置；所述垂直电极安装于所述装配孔后凸出于所述绝缘模具主体上远离所述凹腔的开口端的一端；所述绝缘模具主体上还设有测温孔，所述测温孔与所述凹腔相连通。

3.根据权利要求2所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述垂直电极与所述装配孔的大小相适应，所述垂直电极装配于所述装配孔后与所述绝缘模具主体贴合；所述测温孔与所述凹腔之间还设有透明材料；所述透明材料为透明陶瓷。

4.根据权利要求1所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，在对板材进行一体化成形加工时，将板材置于两个所述模具之间，并使两个所述模具的开口端相对设置；所述开口端相对设置的模具分别为第一模具和第二模具，所述第一模具中的垂直电极为第一垂直电极，所述第二模具中的垂直电极为第二垂直电极；所述第一垂直电极与电源的正极/负极相连，所述第二垂直电极与电源的负极/正极相连，所述第一垂直电极与第二垂直电极之间电流的方向为从第一垂直电极流向第二垂直电极或从第二垂直电极流向第一垂直电极。

5.根据权利要求1所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述水平电极设置在板材表面、所述绝缘模具主体以外的位置处；所述水平电极包括第一水平电极和第二水平电极，所述第一水平电极和第二水平电极沿板材延伸方向设置，所述第一水平电极与电源的正极/负极相连，所述第二水平电极与电源的负极/正极相连，所述第一水平电极与第二水平电极之间电流的方向为从第一水平电极流向第二水平电极或从第二水平电极流向第一水平电极。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述一体化成形工艺中用到的装置还包括加载压力缸、电源、红外测温仪、控制所述垂直电极通断电的第一开关、控制所述水平电极通断电的第二开关和导线中的任意一种或几种的组合；所述加载压力缸作用于所述模具远离板材的一端以维持模具的固定；所述加载压力缸作用于所述垂直电极，所述加载压力缸与所述垂直电极之间设有绝缘介质；所述红外测温仪设置在测温孔处。

7.根据权利要求1所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述板材的材质为钛合金，所述钛合金包括钛铝铌合金和/或钛铝合金；所述阻焊剂为绝缘阻焊剂。

8.根据权利要求7所述的电流辅助SPF/DB一体化成形工艺，其特征在于，所述板材为相互贴合的钛铝铌合金板材和钛铝合金板材，所述钛铝铌合金板材和钛铝合金板材超塑成形的温度为970-1000℃。

9.一种中空夹层结构构件，其特征在于，所述中空夹层结构构件采用如权利要求1-8中任意一项所述的一体化成形工艺加工得到。