[发明专利]一种铝合金薄壁十字筋板结构的粉末高温高压近净成形方法

摘要

本发明提出了一种铝合金薄壁十字筋板结构的粉末高温高压近净成形方法。该方法包括制备模具、包套和球形铝合金粉末、将模具和粉末装入包套、对包套进行抽真空处理、将已抽真空的包套进行热等静压处理、机械去除包套以及利用机械振动和人工去除的方法去除内部模具等步骤。本发提供的铝合金薄壁十字筋板结构的粉末高温高压近净成形方法是利用热等静压技术对铝合金粉末进行固结、成形并致密化，同时利用模具约束零件复杂的内部型腔，易于加工的外部形状则有包套自由成形，从而达到利用模具一次成形复杂型面零件的目的，这样不仅能够提高零件的成形效率、铝合金材料的利用率，而且得到的零件性能均匀、机械性能优异，并且零件的致密度高达99％以上。

主权项

一种铝合金薄壁十字筋板结构的粉末高温高压近净成形方法，其特征在于：所述的铝合金薄壁十字筋板结构粉末高温高压近净成形方法包括按顺序进行的下列步骤：1)根据铝合金薄壁十字筋板结构(11)的形状制备出模具(1)，该模具由四块楔形模块(2)组成十字筋板的模腔，四块楔形模块(2)与圆形底座(3)连成一体；楔形模块的外表面形成内腔的外表面形状，十字模腔形成薄壁铝合金十字筋板；2)根据模具(1)和铝合金薄壁十字筋板结构零件(11)的形状制备出包套，该包套包括筒体(5)、下盖板(6)以及带有抽真空管(7)的上盖板(8)，为防止包套在热等静压时发生侧漏并且方便焊接，包套上下盖板(8)设计成u形；其中下盖板(6)安装在筒体(5)的下端。3)根据铝合金薄壁十字筋板结构零件(10)的材料需求，利用等离子旋转电极法制备出球形铝合金粉末(9)，并筛分出100‑200目的粉末备用。4)将模具(1)的底座(3)嵌入到包套筒体(5)中，并与下盖板(6)相接触，将上述制备好的铝合金粉末(9)装入包套内，采用机械振动或者人工振动的方式使其充分密实5)将具有u形结构上盖板(8)嵌入到筒体(5)中，并焊封好。6)将上述装有模具(1)的包套(4)放置在加热炉中加热，在高温下利用抽真空的设备通过真空管(7)对包套(4)内部进行抽真空处理。7)将上述已经抽真空的包套(4)放置在热等静压设备中，在高温高压下使球形铝合金粉末固结成形，在内部模具(1)的作用下，形成铝合金粉末薄壁十字内筋结构(11)。8)利用机械加工的方法去除包套(4)，利用常规的机加工方法加工出铝合金粉末薄壁十字内筋结构(11)的外部形状，由此得到内部嵌有模具(1)的铝合金薄壁十字筋板结构(11)的半成品(10)。9)利用机械振动和人工去除的方式将内部的模具(1)去除，最终成形具有薄壁十字内筋的铝合金零件(11)。