[发明专利]连接界面具有梯度渐变结构的同质包套热等静压成形方法

摘要

本发明公开了一种同质包套热等静压成形方法，该方法采用热等静压(HIP)/激光选区熔化(SLM)3D打印复合工艺。本发明提出采用SLM成形出同质包套来解决传统方法成形复杂形状异质包套生产周期长、制造成本高、包套除去过程繁琐、连接界面发生扩散反应污染制件等问题。同时将同质包套内侧表面(在热等静压中与粉末相接处的面)设计成梯度多孔渐变结构，使得热等静压后连接界面处组织呈现出梯度变化结构，从而克服了因SLM成形的同质包套与HIP致密体界面组织与性能突变的弊端，使得最终成形出机械性能较优的制件。

主权项

一种同质包套热等静压成形方法，该方法在保证最终制件的综合机械性能的同时减少了包套与热等静压后处理的工序与周期；该方法的具体实现过程如下：第1步、根据制件形状结构设计出初始包套模型，模拟预测初始包套在热等静压高温高压作用下变形趋势，并计算出其变形补偿量，利用该变形补偿量对初始包套模型进行补偿，得到优化包套模型；第2步、在优化包套模型基础上，将包套内层设计成梯度多孔结构，然后采用三维造型软件将同质包套结构转化成三维CAD模型；第3步、将三维CAD模型转为STL文件，并将该文件的数据信息输送到SLM快速成形机；然后，将SLM成形室抽真空，防止同质包套制造的过程中被氧化；第4步、根据同质包套的材料，利用SLM快速成形机制造出内侧表面具有梯度多孔结构的同质包套；所述梯度多孔结构是根据热等静压过程中使用的粉末大小来设计其多孔大小的变化范围，并且由外向里连接界面处的孔隙比例是逐渐增大的；第5步、往检漏合格的同质包套内部装入待成形的合金粉末，并震动摇实；第6步、将上述包套置于加热炉中，然后在高温下利用真空设备通过抽真空管对包套内部进行抽真空处理，抽真空完成以后将抽气管封焊；第7步、对包套进行热等静压处理，使得同质包套与粉末间出现梯度渐变且互相交叉嵌合的组织结构的界面，从而增强界面处的结合强度；第8步、最终制造出制件。