[发明专利]TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法

权利要求书

1.一种TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、坯料三明治预处理：将TiAl棒料包裹玻璃纤维以过盈配合方式放入预压应力环内密封，形成三明治密封结构，三明治密封结构的最外层是提供预压应力的金属盔甲，中间层是玻璃纤维，芯部是TiAl棒料；其中最外层提供预压力的金属盔甲，其热膨胀系数小于TiAl棒料；

所述预压应力形成方法为：先将外层金属盔甲加热使其膨胀，内径增大，再将被玻璃纤维包裹的TiAl棒料放入金属盔甲内径中，待其冷却后收缩形成过盈配合，对芯部TiAl棒料形成预压应力；

步骤二、坯料加热生压润滑隔热：将包含TiAl棒料的三明治密封结构整体加热到一定温度并保温一段时间；

步骤三、坯料快速转移冷却：将包含TiAl棒料的三明治密封结构迅速转移至叶片锻模上，转移后对外层金属盔甲喷洒润滑剂进行冷却；当外层金属盔甲温度降低至20～500℃时，芯部TiAl棒料仍可保持在900～1100℃；

步骤四、待外层金属盔甲降至指定温度后，以一定的应变速率快速锻造成形，获得TiAl涡轮叶片。

2.根据权利要求1所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

所述金属盔甲材料，为热膨胀合金。

3.根据权利要求2所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

所述热膨胀合金为钛合金、4J45钢或4J29钢，钛合金为TA钛合金、TB钛合金或TC钛合金。

4.根据权利要求1所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

步骤二中，将三明治密封结构整体加热到450～800℃，保温1～60min；然后加热到1000～1200℃，再保温1～360min。

5.根据权利要求1所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

步骤三中，将三明治密封结构在2～7s时间内转移至叶片锻模上。

6.根据权利要求1所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

步骤四中，外层金属盔甲降至200～500℃。

7.根据权利要求1或6所述TiAl涡轮叶片应力-温度双增塑近净成形方法，其特征在于：

步骤四中，应变速率为0.1～10s^-1。