熱等靜壓過(guò)程中裝粉包套均勻收縮的控制方法
【專(zhuān)利摘要】一種熱等靜壓過(guò)程中裝粉包套均勻收縮的控制方法，屬于粉末冶金近凈成形領(lǐng)域。將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝粉包套與熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件或盤(pán)件包套中心位置。應(yīng)用對(duì)象為粉末高溫合金包套，包套內(nèi)芯為低碳鋼。套內(nèi)芯選材低碳鋼，利用低碳鋼的良好加工性能，可精確實(shí)現(xiàn)包套在熱等靜壓過(guò)程中的收縮控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明成本較低，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，可控性良好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】熱等靜壓過(guò)程中裝粉包套均勻收縮的控制方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明屬于粉末冶金近凈成形【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供了一種熱等靜壓過(guò)程中裝粉 包套均勻收縮的控制方法；以實(shí)現(xiàn)裝粉包套在熱等靜壓過(guò)程中以其體積中心為基點(diǎn)進(jìn)行均 勻收縮變形，達(dá)到近凈成形的目的。 【背景技術(shù)】
[0002] 采用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)的制件具有晶粒細(xì)小、組織均勻、無(wú)宏觀偏析、熱加工性能 和力學(xué)性能良好等優(yōu)異特性，在航空航天、電子信息等先進(jìn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，不 加內(nèi)襯的裝粉包套在熱等靜壓后會(huì)存在收縮變形不均勻的問(wèn)題，如包套收縮后徑向尺寸橢 圓度過(guò)大、包套外壁出現(xiàn)凹坑等等。目前，為避免這些不均勻收縮，實(shí)現(xiàn)熱等靜壓后裝粉包 套均勻收縮變形的方法主要是在薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件或盤(pán)件裝粉包套中心放入石墨芯或 者帶有不銹鋼包套的石墨芯的方法，但由于石墨芯材質(zhì)本身在高溫下存在揮發(fā)，會(huì)污染熱 等靜壓爐，另石墨與碳鋼包套發(fā)生反應(yīng)，并且在熱等靜壓過(guò)程中石墨易發(fā)生開(kāi)裂，致使裝粉 包套收縮更不均勻，近凈成形效果不佳，并且給后續(xù)機(jī)加工帶來(lái)困難，甚至直接導(dǎo)致產(chǎn)品因 尺寸超差而報(bào)廢，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的成品率，而采用帶不銹鋼包套石墨芯的方法成本較高，工 序較多，操作過(guò)程較復(fù)雜，因此亟需改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的目的在于提供一種熱等靜壓過(guò)程中裝粉包套均勻收縮的控制方法， 可實(shí)現(xiàn)可靠、低成本的在熱等靜壓過(guò)程中包套均勻收縮變形，以使裝粉包套在熱等靜壓過(guò) 程中進(jìn)行均勻收縮變形，盡量減小包套收縮后的橢圓度等問(wèn)題，達(dá)到近凈成形的目的。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝 粉包套與熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于 薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件或盤(pán)件包套中心位置。具體工藝如下：
[0005] (1)根據(jù)所需成品的實(shí)際尺寸，通過(guò)理論計(jì)算包套的收縮量，確定鋼環(huán)或鋼芯的 尺寸，所用公式為：φ 一 X(X是包套內(nèi)徑的控制收縮量，X取值范圍2_? 50mm)；
[0006] (2)在熱等靜壓進(jìn)行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸（2mm?1000mm)加工好的鋼環(huán) 或鋼芯放于環(huán)形件或盤(pán)件包套中心位置；
[0007] (3)裝爐完成后進(jìn)行熱等靜壓處理。
[0008] 本發(fā)明應(yīng)用對(duì)象為粉末高溫合金包套，包套內(nèi)芯為低碳鋼。包套內(nèi)芯選材低碳鋼， 利用低碳鋼的良好加工性能，可精確實(shí)現(xiàn)包套在熱等靜壓過(guò)程中的收縮控制。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用鋼環(huán)或鋼芯放于薄壁類(lèi)環(huán)形/筒 形件裝粉包套中心位置進(jìn)行限位的方法，使裝粉包套在熱等靜壓過(guò)程中以其中心為基點(diǎn)進(jìn) 行均勻收縮變形，有效避免了包套收縮后的橢圓度等問(wèn)題，達(dá)到了近凈成形的目的，大大提 高了產(chǎn)品的成品率，降低了產(chǎn)品的制造成本，本發(fā)明的操作過(guò)程簡(jiǎn)單，可控性較好。 【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[〇〇1〇] 圖1為薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件裝粉包套剖面示意圖。
[0011] 圖2為薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件裝粉包套整體示意圖。
[0012] 圖3為薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件裝粉包套用鋼環(huán)剖面示意圖。
[0013] 圖4為薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件裝粉包套用鋼環(huán)整體示意圖。
[0014] 圖5為薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形件裝粉包套與鋼環(huán)裝配示意圖。
[0015] 圖6為盤(pán)件裝粉包套剖面示意圖。
[0016] 圖7為盤(pán)件裝粉包套整體示意圖。
[〇〇17] 圖8為盤(pán)件裝粉包套用鋼芯剖面示意圖。
[0018] 圖9為盤(pán)件裝粉包套用鋼芯整體示意圖。
[0019] 圖10為盤(pán)件裝粉包套與鋼芯裝配示意圖。 【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面通過(guò)具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021] 實(shí)施例一
[0022] 對(duì)薄壁類(lèi)環(huán)形/筒形制件（裝粉包套如圖1、圖2所示），采用鋼環(huán)限位后進(jìn)行熱 等靜壓，具體工藝如下：
[0023] (1)根據(jù)所需成品的實(shí)際尺寸，通過(guò)理論計(jì)算包套的收縮量，確定鋼環(huán)的尺寸（圖 3、圖 4);
[0024] (2)在熱等靜壓進(jìn)行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸加工好的鋼環(huán)放于薄壁類(lèi)環(huán)形 /筒形件裝粉包套中心位置（圖5)
[0025] (3)裝爐完成后進(jìn)行熱等靜壓處理。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 對(duì)盤(pán)件件（裝粉包套如圖6、圖7所示），采用鋼芯限位后進(jìn)行熱等靜壓，具體工藝 如下：
[0028] (1)根據(jù)所需成品的實(shí)際尺寸，通過(guò)理論計(jì)算包套的收縮量，確定鋼芯的尺寸（圖 8、圖 9);
[0029] (2)在熱等靜壓進(jìn)行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸加工好的鋼芯放于盤(pán)件裝粉包 套中心位置（圖10).
[0030] (3)裝爐完成后進(jìn)行熱等靜壓處理。
[0031] 實(shí)例對(duì)比
[0032] 通過(guò)表1和表2(如下）的具體數(shù)值比較，充分證明了本發(fā)明的價(jià)值。
[〇〇33] 表1某發(fā)動(dòng)機(jī)用擋板包套（內(nèi)部無(wú)鋼芯）收縮后尺寸
[0034]
【權(quán)利要求】
1. 一種熱等靜壓過(guò)程中裝粉包套均勻收縮的控制方法，其特征在于，包括以下工藝步 驟： (1) 根據(jù)所需成品的實(shí)際尺寸，通過(guò)理論計(jì)算包套的收縮量，確定鋼環(huán)或鋼芯的尺寸， 所用公式為：φ φ X，X是包套內(nèi)徑的控制收縮量；X取值范圍2mm?50mm ; (2) 在熱等靜壓進(jìn)行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設(shè)備工裝中，使裝粉包套與 熱等靜壓設(shè)備工裝中心位置重合，再將按預(yù)先計(jì)算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于環(huán)形件或 盤(pán)件包套中心位置；預(yù)先計(jì)算尺寸取值范圍2mm?1000mm ; (3) 裝爐完成后進(jìn)行熱等靜壓處理。
【文檔編號(hào)】B22F3/14GK104057087SQ201410313538
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張國(guó)星, 韓壽波, 張義文, 陶宇, 劉明東, 賈建, 遲悅, 劉建濤, 張瑩, 孫志坤 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院