本發(fā)明屬于金屬塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法。

背景技術(shù)：

超塑成形/擴(kuò)散連接(SPF/DB)技術(shù)自二十世紀(jì)70年代后取得迅速發(fā)展，它利用具有特定顯微組織的金屬材料在高溫區(qū)間優(yōu)異的延伸率和良好的擴(kuò)散性能，在熱循環(huán)中，通過(guò)施加適當(dāng)壓力使材料的貼合部分進(jìn)行擴(kuò)散連接，分離部分進(jìn)行超塑成形，從而成形出整體空心結(jié)構(gòu)。利用該項(xiàng)技術(shù)能夠一次成形出形狀復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)，同傳統(tǒng)的鉚接和焊接工藝相比，可有效提高材料利用率、縮短加工周期、降低制造成本。因此，鈦合金SPF/DB技術(shù)已成為一種先進(jìn)的輕量化制造技術(shù)。以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家大力推廣該技術(shù)在航空航天及軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，并取得了顯著效果。該項(xiàng)工藝在國(guó)內(nèi)起步較晚，且技術(shù)難度較大，還不夠成熟，工程化水平不高。國(guó)內(nèi)可以利用該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的單位并不多見(jiàn)。

傳統(tǒng)技術(shù)成形耐熱蒙皮，采用先熱壓后鉚接、點(diǎn)焊或先超塑成形后熱壓、點(diǎn)焊的方式。采用SPF/DB組合技術(shù)一次成形出的耐熱蒙皮具有尺寸精度高、整體性能好等特點(diǎn)，且該工藝提高了零件結(jié)構(gòu)整體化、加工周期短、制造成本低。

飛機(jī)耐熱蒙皮的形狀比較復(fù)雜，含有諸多局部增加結(jié)構(gòu)，既要超塑成形出空心的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，又要擴(kuò)散連接為整體零件。零件擴(kuò)散連接的面積約0.157m²，發(fā)生超塑變形區(qū)域的面積約0.17m²，超塑變形區(qū)域超過(guò)總面積的50％，且超塑成形區(qū)域的最小壁厚不得低于原材料厚度的70％，擴(kuò)散連接的焊合率不低于90％。而目前鈦合金超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用是成形一些外形簡(jiǎn)單的盆、球類(lèi)零件，利用超塑成形/擴(kuò)散連接成形復(fù)雜型面兩層結(jié)構(gòu)零件則鮮見(jiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種材料利用率高、尺寸控制精度高、產(chǎn)品性能好的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，包括以下步驟：

(1)模具制作：制作模具，包括上模和下模，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致，并在上模和下模上分別加工定位孔、測(cè)溫孔、吊裝孔、通氣槽，并在上模的型腔面上設(shè)置若干排氣孔；

(2)坯料加工：先加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，然后采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮上采用機(jī)械加工方式加工通氣孔；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊：在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域涂覆止焊劑，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；

(4)裝模：將上模和下模清理干凈后涂覆一層脫模劑，將封焊好的內(nèi)外蒙皮安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接：將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中保持封焊好的內(nèi)外蒙皮間10-3MPa以下的真空度，當(dāng)模具溫度達(dá)到920～930℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加77～83T壓力，保壓110～130min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓175～185min后實(shí)現(xiàn)超塑成形，卸載氣壓，零件和模具隨爐冷卻；

(6)出爐：當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下,取出熱電偶，將模具和零件從設(shè)備平臺(tái)上吊至鉗工平臺(tái)，取出零件；

(7)加工：按照三維數(shù)模加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(2)中，對(duì)坯料進(jìn)行加工之前，先根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加5mm～10mm工藝余量。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(2)中，酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

硝酸(質(zhì)量濃度65％～68％) 15～45％

氫氟酸(質(zhì)量濃度40％) 2～10％

水 余量。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，所述酸洗液的溫度為18～45℃，酸洗時(shí)間為2～15min。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(3)中，所述 止焊劑采用氮化硼或氧化億。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(4)中，所述脫模劑采用氮化硼或氧化億。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(4)中，將熱電偶插入上模和下模上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，進(jìn)一步的，步驟(5)中，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，通過(guò)模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，完成了復(fù)雜型面鈦合金制件的成形，減少了成形工裝的數(shù)量，縮短了耐熱蒙皮制件的制備過(guò)程，降低了制造成本；采用先擴(kuò)散連接后超塑成形的工藝過(guò)程，使內(nèi)蒙皮和外蒙皮的接觸部分實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接，隔離部分實(shí)現(xiàn)超塑成形，一次成形出型面復(fù)雜、中空結(jié)構(gòu)的耐熱蒙皮，擴(kuò)散連接區(qū)域?yàn)槊孢B接，與傳統(tǒng)點(diǎn)焊或者鉚接零件點(diǎn)連接相比，大大提高了構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性,提升了構(gòu)件的比強(qiáng)度和比剛度，提高了擴(kuò)散連接的焊合率，且超塑區(qū)與擴(kuò)散區(qū)過(guò)渡處應(yīng)力集中小，成形后耐熱蒙皮的整體性能高，制件具有尺寸精度高、整體性能好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，且該工藝縮短了加工周期、材料利用率高、制造成本低。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法中下模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法中上模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法中內(nèi)蒙皮止焊劑涂覆位置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，包括以下步驟：

(1)模具制作

在耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接過(guò)程中需要用模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，如圖1和圖2所示，模具包括上模1和下模2，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模1和下模2的型腔，使上模1和下模2的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致性，并在上模1和下模2上分別加工定位孔11、測(cè)溫孔12、吊裝孔13、通氣槽14，并在上模1的型腔面上設(shè)置若干排氣孔15；

(2)坯料加工

內(nèi)、外蒙皮均采用0.8mm厚的TC4鈦合金板材，根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加5～10mm工藝余量，按尺寸要求采用線(xiàn)切割加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮3上采用機(jī)械加工方式加工通氣孔31；酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

硝酸(質(zhì)量濃度65％～68％) 15～45％

氫氟酸(質(zhì)量濃度40％) 2～10％

水 余量

酸洗液的溫度為18～45℃，酸洗時(shí)間為2～15min；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊

如圖3所示，在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域即圖中陰影區(qū)域涂覆止焊劑，止焊劑可采用氮化硼、氧化億、氮化硼和氧化億的混合物，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，沿邊緣采用氬弧焊封口焊接，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；將進(jìn)氣管與真空泵連接，抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10^-3MPa時(shí)，真空度若無(wú)明顯變化則表明氣密合格；

(4)裝模

將上模1和下模2清理干凈后涂覆一層脫模劑，脫模劑可采用氮化硼、氧化億、氮化硼和氧化億的混合物，將零件安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中，將熱電偶插入上模1和下模2上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中，例如溫度巡檢儀；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接

將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中對(duì)內(nèi)、外蒙皮保持10^-3MPa以下的真空度，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模1、2上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣,當(dāng)模具溫度達(dá)到920～930℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加77～83T壓力，保壓110～130min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后關(guān)閉真空泵，通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓175～185min后實(shí)現(xiàn)超塑成形，卸載氣壓，冷卻零件和模具；

(6)出爐

當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下，取出熱電偶，將模具和零件從設(shè)備平臺(tái)上吊至鉗工平臺(tái)，取出零件；

(7)加工：按照三維數(shù)模加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，所得制件擴(kuò)散連接區(qū)域的壁厚要求不低于1.6mm，擴(kuò)散連接區(qū)域的焊合率不低于90％，超塑成形區(qū)域的最小壁厚不低于 0.5mm。制件的機(jī)械性能可以達(dá)到原始材料的90％以上，具體見(jiàn)表1。

實(shí)施例1

一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，包括以下步驟：

(1)模具制作

在耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接過(guò)程中需要用模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，模具包括上模和下模，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致，并在上模和下模上分別加工定位孔、測(cè)溫孔、吊裝孔、通氣槽，上模和下模上通氣槽的位置相對(duì)應(yīng)，并在上模的型腔面上設(shè)置若干排氣孔；

(2)坯料加工

內(nèi)、外蒙皮均采用0.8mm厚的TC4鈦合金板材，根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加5mm工藝余量，按尺寸要求采用線(xiàn)切割加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮上采用銑床加工通氣孔；酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

硝酸(濃度65％) 45％

氫氟酸(濃度40％) 2％

水 余量

酸洗液的溫度為18℃，酸洗時(shí)間為2min；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊

如圖3所示，在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域即圖中陰影區(qū)域涂覆止焊劑，止焊劑采用氮化硼，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，沿邊緣采用氬弧焊封口焊接，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；將進(jìn)氣管與真空泵連接，抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10^-3MPa時(shí)，1min內(nèi)真空度若無(wú)明顯變化則表明氣密合格；

(4)裝模

將上模和下模清理干凈后涂覆一層脫模劑，脫模劑采用氮化硼，將零件安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中，將熱電偶插入上模和下模上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中，例如溫度巡檢儀；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接

將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中對(duì)內(nèi)、外蒙皮保持10^-3MPa以下的真空度，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣,當(dāng)模具溫度達(dá)到920℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加83T壓力，保壓130min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后關(guān)閉真空泵， 通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓185min后實(shí)現(xiàn)超塑成形，卸載氣壓，冷卻零件和模具；

(6)出爐

當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下，取出熱電偶將模具和零件從設(shè)備平臺(tái)上吊至鉗工平臺(tái)，取出零件；

(7)加工：按照三維數(shù)模加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。

所得制件擴(kuò)散連接區(qū)域的壁厚為1.66mm，擴(kuò)散連接區(qū)域的焊合率為93.62％，超塑成形區(qū)域的最小壁厚為0.64mm，力學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例2

一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，包括以下步驟：

(1)模具制作

在耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接過(guò)程中需要用模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，模具包括上模和下模，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致，并在上模和下模上分別加工定位孔、測(cè)溫孔、吊裝孔、通氣槽，上模和下模上通氣槽的位置相對(duì)應(yīng)，并在上模的型腔面上設(shè)置若干排氣孔；

(2)坯料加工

內(nèi)、外蒙皮均采用0.8mm厚的TC4鈦合金板材，根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加8mm工藝余量，按尺寸要求采用線(xiàn)切割加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮上采用銑床加工通氣孔；酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

硝酸(濃度66％) 30％

氫氟酸(濃度40％) 8％

水 余量

酸洗液的溫度為30℃，酸洗時(shí)間為10min；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊

如圖3所示，在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域即圖中陰影區(qū)域涂覆止焊劑，止焊劑采用氧化億，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，沿邊緣采用氬弧焊封口焊接，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；將進(jìn)氣管與真空泵連接，抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10^-3MPa時(shí)，1min內(nèi)真空度若無(wú)明顯變化則表明氣密合格；

(4)裝模

將上模和下模清理干凈后涂覆一層脫模劑，脫模劑采用氧化億，將零件安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中，將熱電偶插入上模和下模上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中，例如溫度巡檢儀；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接

將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中對(duì)內(nèi)、外蒙皮保持10^-3MPa以下的真空度，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣,當(dāng)模具溫度達(dá)到930℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加77T壓力，保壓110min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后關(guān)閉真空泵，通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓175min后實(shí)現(xiàn)超塑成形，卸載氣壓，冷卻零件和模具；

(6)出爐

當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下，取出熱電偶，進(jìn)行冷卻，待模具冷卻之后，將制件從模具中取出來(lái)；

(7)加工：按照三維數(shù)模加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。所得制件擴(kuò)散連接區(qū)域的壁厚為1.67mm，擴(kuò)散連接區(qū)域的焊合率為92.58％，超塑成形區(qū)域的最小壁厚為0.67mm，力學(xué)性能見(jiàn)表1。

實(shí)施例3

一種鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法，包括以下步驟：

(1)模具制作

在耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接過(guò)程中需要用模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，模具包括上模和下模，根據(jù)制件的外形輪廓設(shè)計(jì)上模和下模的型腔，使上模和下模的型腔面與耐熱蒙皮外觀保持一致，并在上模和下模上分別加工定位孔、測(cè)溫孔、吊裝孔、通氣槽，上模和下模上通氣槽的位置相對(duì)應(yīng)，并在上模的型腔面上設(shè)置若干排氣孔；

(2)坯料加工

內(nèi)、外蒙皮均采用0.8mm厚的TC4鈦合金板材，根據(jù)耐熱蒙皮的外形尺寸計(jì)算坯料的理論展開(kāi)尺寸，補(bǔ)加10mm工藝余量，按尺寸要求采用線(xiàn)切割加工內(nèi)、外蒙皮外輪廓，采用酸洗液清洗內(nèi)、外蒙皮，并在內(nèi)蒙皮上采用銑床加工通氣孔；酸洗液的組分包括硝酸、氫氟酸和水，體積比為：

硝酸(濃度68％) 15％

氫氟酸(濃度40％) 10％

水 余量

酸洗液的溫度為45℃，酸洗時(shí)間為15min；

(3)坯料止焊劑涂覆與封焊

如圖3所示，在內(nèi)、外蒙皮的超塑成形區(qū)域即圖中陰影區(qū)域涂覆止焊劑，止焊劑采用氮化硼和氧化億的混合物，將涂好止焊劑的內(nèi)、外蒙皮四邊對(duì)齊，沿邊緣采用氬弧焊封口焊接，封焊內(nèi)、外蒙皮的四周，并將進(jìn)氣管封焊到通氣孔的位置；將進(jìn)氣管與真空泵連接，抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到10^-3MPa時(shí)，1min內(nèi)真空度若無(wú)明顯變化則表明氣密合格；

(4)裝模

將上模和下模清理干凈后涂覆一層脫模劑，脫模劑采用氮化硼和氧化億的混合物，將零件安裝在模具內(nèi)，將模具放入超塑設(shè)備中，將熱電偶插入上模和下模上的測(cè)溫孔中，并接入到相應(yīng)的儀表中，例如溫度巡檢儀；

(5)超塑成形和擴(kuò)散連接

將超塑設(shè)備升溫，升溫過(guò)程中對(duì)內(nèi)、外蒙皮保持10^-3MPa以下的真空度，模具超過(guò)300℃時(shí)，通過(guò)上、下模上的通氣槽向上、下模腔內(nèi)通入流動(dòng)氬氣,當(dāng)模具溫度達(dá)到925℃時(shí)，對(duì)內(nèi)、外蒙皮施加80T壓力，保壓120min，使未涂覆止焊劑的部位實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接；然后關(guān)閉真空泵，通過(guò)通氣孔向內(nèi)、外蒙皮之間通入氬氣，達(dá)到0.8MPa時(shí)停止進(jìn)氣，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓180min后實(shí)現(xiàn)超塑成形，卸載氣壓，冷卻零件和模具；

(6)出爐

當(dāng)模具溫度冷卻到400℃以下，取出熱電偶將模具和零件從設(shè)備平臺(tái)上吊至鉗工平臺(tái)，取出零件；

(7)加工：按照三維數(shù)模加工零件的外形尺寸，得到復(fù)雜型面的鈦合金耐熱蒙皮制件。

所得制件擴(kuò)散連接區(qū)域的壁厚為1.62mm，擴(kuò)散連接區(qū)域的焊合率為94.15％，超塑成形區(qū)域的最小壁厚為0.66mm，力學(xué)性能見(jiàn)表1。

表1

本發(fā)明鈦合金耐熱蒙皮的超塑成形/擴(kuò)散連接成形方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：通過(guò)模具來(lái)控制制件的外形和尺寸，完成了復(fù)雜型面鈦合金制件的成形，減少了成形工裝的數(shù)量，縮短了耐熱蒙皮制件的制備過(guò)程，降低了制造成本；采用先擴(kuò)散連接后超塑成形 的工藝過(guò)程，使內(nèi)蒙皮和外蒙皮的接觸部分實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接，隔離部分實(shí)現(xiàn)超塑成形，一次成形出型面復(fù)雜、中空結(jié)構(gòu)的耐熱蒙皮，擴(kuò)散連接區(qū)域?yàn)槊孢B接，與傳統(tǒng)點(diǎn)焊或者鉚接零件點(diǎn)連接相比，大大提高了構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性,提升了構(gòu)件的比強(qiáng)度和比剛度，提高了擴(kuò)散連接的焊合率，且超塑區(qū)與擴(kuò)散區(qū)過(guò)渡處應(yīng)力集中小，成形后耐熱蒙皮的整體性能高，制件具有尺寸精度高、整體性能好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，且該工藝縮短了加工周期、材料利用率高、制造成本低。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。