[发明专利]一种全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法

权利要求书

1.一种全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1、复杂形状的塑料零件制备：按照目标零件的复杂形状获得零部件的主体设计图，并根据产品烧结收缩比将零部件的主体按比例放大，再通过光固化3D打印制备出复杂形状的塑料零件；

S2、凝胶注模成形用的复杂模具制备：将所述步骤S1中的塑料零件通过硅胶或聚氨酯进行倒模，并将模具设计成左右分模方式，获得凝胶注模成形用的复杂模具；

S3、悬浮浆料的制备：将钛粉末或钛合金粉末、凝胶体系、油酸、消泡剂混合并搅拌，搅拌均匀后得到悬浮浆料；

S4、凝胶注模：向所述步骤S3中的悬浮浆料中加入催化剂，搅拌均匀后，将悬浮浆料中倒入所述步骤S2中的复杂模具中，倒入过程中打开振动台，随后在室温下固化，拆模后获得复杂形状的薄壁坯体；

S5、热脱脂+真空烧结：将所述步骤S4中的薄壁坯体放入脱脂烧结炉中进行脱脂烧结，之后进行真空烧结，冷却后获得多孔复杂形状薄壁零部件；

S6、刷覆+热处理：对所述步骤S5中的多孔复杂形状薄壁零部件表面刷覆低熔点金属粉末料浆，之后进行真空热处理，冷却后获得全致密的复杂形状钛合金薄壁零部件；

所述步骤S1中的放大比例为1.04-1.18，塑料零件的表面粗糙度≤1.0μm；

所述步骤S4中的催化剂与所述步骤S3中的凝胶体系所对应，根据凝胶体系不同而不同；

所述步骤S5中的多孔复杂形状薄壁零部件的孔隙度为20-60%；

所述步骤S6 中的低熔点金属粉末为铝粉、锡粉、铝钒合金粉、铝硅合金粉、铜锡合金粉或铜铝合金粉中的至少一种；

所述步骤S6中的低熔点金属粉末与酒精或丙酮溶剂配成低熔点金属粉末料浆，粉末体积百分比为70-90vol.%；热处理温度为300-1000℃，保温3-6h，真空度为＜10Pa。

2.根据权利要求1所述的全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的凝胶体系为水基或非水基凝胶体系。

3.根据权利要求1所述的全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的悬浮浆料中钛粉末占40-65vol.%，油酸占0.05-0.5vol.%，消泡剂占0.05-0.2vol.%，余量为凝胶体系。

4.根据权利要求1所述的全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中的复杂形状的薄壁坯体的厚度为3-20mm。

5.根据权利要求1所述的全致密复杂形状钛合金薄壁零部件的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的热脱脂温度为300-800℃，保温3-12h；烧结温度为1000-1200℃，保温1-3h，真空度为10^-3-10^-1Pa。