[发明专利]一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法

权利要求书

1.一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）根据导向叶片设计导向叶片毛坯；

步骤2）根据导向叶片毛坯设计包套；

步骤3）制备TC4钛合金球形粉末；

步骤4）将步骤3）制备的TC4钛合金球形粉末装入步骤2）所述包套中，并且除气封焊；

步骤5）将装有TC4钛合金球形粉末的包套放置于热等静压炉内进行热等静压；

步骤6）去除包套，得到导向叶片毛坯；

步骤7）将步骤6）导向叶片毛坯进行热处理；

步骤8）将步骤7）导向叶片毛坯粗机加工，去除两端多余的坯料；

步骤9）焊接导向叶片毛坯两端空洞；

步骤10）将导向叶片毛坯进行精机加工得到导向叶片，并在导向叶片表面进行喷丸处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中导向叶片包括叶身（1）、前端安装接头（2）和后端安装接头（3），其中叶身（1）一侧面为凹面，叶身（1）另一侧面为凸面，所述导向叶片毛坯包括内部贯通的叶身毛坯（4）和安装接头毛坯（5），其中叶身毛坯（4）的轴向尺寸大于叶身（1）的轴向尺寸，其中叶身毛坯（4）与叶身（1）径向尺寸及两侧面的凹面和凸面相同，所述叶身毛坯（4）一端连接安装接头毛坯（5），其中安装接头毛坯（5）为方形，安装接头毛坯（5）用于机加工成后端安装接头（3），叶身毛坯（4）远离安装接头毛坯（5）的一侧用于机加工成前端安装接头（2）。

3.根据权利要求2所述的一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中根据导向叶片毛坯设计包套，其中包套包括主体凹结构（6）、型芯（7）、主体凸结构（8）、盖板（9）和进粉管（10），所述主体凹结构（6）与主体凸结构（8）设有挖空腔的端面相焊接，其中型芯（7）设置于主体凹结构（6）与主体凸结构（8）的挖空腔内，并且型芯（7）一端与主体凹结构（6）与主体凸结构（8）连接处相焊接并密封，其中主体凹结构（6）、型芯（7）和主体凸结构（8）装配在一起后形成的腔体结构与导向叶片毛坯相同，所述盖板（9）尺寸大的一端与主体凹结构（6）和主体凸结构（8）相接的另一端面连接，其中进粉管（10）穿过盖板（9）尺寸小一端的中心位置，其中进粉管（10）与腔体结构贯通。

4.根据权利要求3所述的一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于：所述主体凹结构（6）为长方体结构，主体凹结构（6）一侧面中间位置设置有与导向叶片毛坯相同的凹型挖空腔，并且凹型挖空腔端部设置有与安装接头毛坯（5）结构相同的腔体，主体凹结构（6）另一端设置有与型芯（7）相适配的槽体；所述主体凸结构（8）为长方体结构，其中主体凸结构（8）一侧面中间位置设置有与导向叶片毛坯相同的凸型挖空腔，并且凸型挖空腔端部设置有与安装接头毛坯（5）结构相同的腔体，所述型芯（7）为“T”型结构，将主体凹结构（6）的凹型挖空腔、型芯（7）和主体凸结构（8）的凸型挖空腔扣合焊接后，形成的腔体结构与导向叶片毛坯相同。

5.根据权利要求1所述的一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于：所述步骤3）TC4钛合金球形粉末制备具体为：采用旋转电极法制备TC4钛合金球形粉末，其中电极直径为Φ40～80mm，长度为100～800mm，熔炼电流1000～1500A，转速15000～30000rpm。

6.根据权利要求1所述的一种基于热等静压工艺的空心出口导向叶片的制备方法，其特征在于：所述步骤4）具体为：将TC4钛合金球形粉末从包套的进粉端填充入包套空腔内，并振实TC4钛合金球形粉末，其中电机振动频率15~22HZ，持续振动30min，确保粉末不下粉为止，将装有TC4钛合金球形粉末的包套整体抽空，真空度达到小于1×10^-2Pa后焊接密封。