[发明专利]一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法

权利要求书

1.一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、先采用钛合金热成形模具的凹凸模对零件上面板、下面板和辅助板进行预成形，使预成形的板料扩散区域型面与零件型面一致；

b、根据预成形零件型面钻制两个定位孔，以定位孔为基准，按阻焊剂喷涂样板画出扩散交接区域外形线；

c、根据扩散交接区域外形线在辅助板上刻出纵横交错的通气槽，使每条通气槽的位置穿过扩散连接区域；

d、通过五轴激光切割机床对气路进行刻形；

e、将预成形的板料及辅助板进行酸洗除油，待表面自然晾干后，再在零件上喷涂化铣胶；

f、用激光刻形机分别在上面板和下面板上刻出零件的超塑成形区域图形，并撕掉表面覆盖的化铣胶，在金属裸露区域喷涂阻焊BN溶液，自然晾干，撕掉剩余的化铣胶；

g、依次将辅助板、上面板和下面板进行电阻点焊定位，随后用电阻滚焊的方式进行封焊，使上面板和下面板之间形成第一腔体，辅助板与上面板之间形成第二腔体，对模具升温；

h、当模具温度升至300℃时，对零件的第一腔体进行抽真空－通0.2bar氩气－抽真空，反复循环3次后，在第一腔体内保持0.2bar的氨气，当模具继续升温至900℃时，对零件的第二腔体抽真空，并向第一腔体内通入20bar的氢气，机床对应施加21bar的锁模力，保持2小时，完成上面板和下面板的扩散连接；

i、对第一腔体和第二腔体进行排气，压力降低至0.2bar，在第二腔体内按有限元仿真拟合的压力时间曲线进行加压，完成上面板的超塑成形；

j、关闭机床电源，待模具冷却至650-700℃后，取出零件。

2.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：还包括步骤k，取出零件后，对零件进行碱崩、吹砂、酸洗和切割处理。

3.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述步骤b中，两个定位孔的直径均为8mm。

4.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述步骤c中，通气槽的槽深为0.1mm，槽宽为1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述步骤d中，五轴激光切割机床的功率P为1500W，喷嘴到零件高度H为30mm，切割速度F为720mm/min，调整光斑直径D为1mm。

6.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述步骤g中，封焊具体是指使用0.5bar的低圧氩气进行冷却，板料封焊预留两个通气道，在通气道内焊接通气管，封焊结束后，将两根通气管分别与真空泵连接，分别对第一腔体和第二腔体抽真空至20Pa，关闭真空泵，再进行装模，连接管路对模具升温。

7.根据权利要求1所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述步骤j中，模具冷却温度为680℃。

8.根据权利要求6所述的一种复杂型面气动加载超塑成形扩散连接方法，其特征在于：所述通气管的管径为6mm，通气管的壁厚为1mm。