[发明专利]一种TA7钛合金厚壁球壳的超塑性等温冲压方法

摘要

本发明公开了一种TA7钛合金厚壁球壳的超塑性等温冲压方法，由于成形温度低，且模具与材料温度一致，变形量小，因此对材料性能影响很小、不易形成缺陷，质量可靠性好，大幅提高了TA7热冲压成形过程的塑性；本发明可以实现难变形、大尺寸TA7厚壁球壳的整体成形，成形精度稳定、成形效率较高，特别适合于运载火箭用TA7低温钛合金气瓶产品的研制和生产，同时也可以用于其它领域、其它牌号钛合金，同类产品的研制和生产。

主权项

1.一种TA7钛合金厚壁球壳的超塑性等温冲压方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)模具设计制造：模具包括凸模、拉环和支承座，凸模、拉环和支承座材料均为耐至少950℃的高温铸钢，凸模设计为半球形，支承座为中空结构，拉环为圆环形，放置在支承座顶部，且可水平滑动；凸模外径与拉环内径由球壳内径r、球底壁厚要求δ_d、待成形板厚δ₀确定，δ₀＝δ_d/0.6；(2)加工待成形板：将待成形板加工为圆形，板坯直径d₀根据经验公式R＝r+δ_d/2计算，且待成形板直径d₀与厚度δ₀应遵循(δ₀/d₀)×100＞2.2的经验公式，r为目标TA7半球产品内径，h为球壳开口直线段长度，下料后对待成形板上下表面均匀涂覆润滑剂，并完全覆盖待成形板本色；(3)对模具升温：模具升温前在凸模、拉环型面以及支承座与拉环之间涂覆高温润滑剂，模具升温速率不超过50℃/h，模具升温至600℃～700℃时对凸模和拉环进行对中校准，保证两者轴线偏差在10％*t以内，t为凸模与拉环之间的间隙，然后对模具继续升温并维持在900℃～920℃；(4)加载成形：将待成形板预热至750℃～850℃后，转移至拉环上，保温至拉环和待成形板温度稳定在900℃～920℃后，凸模加载取件，得到TA7钛合金厚壁球壳。