对热等静压成形模具抽真空并封焊；然后进行检漏，若存在漏气现象，则需重新封焊，至不漏气为止。
[0032](4)确定热等静压工艺参数，对热等静压成形模具进行热等静压成形处理:不同材料的工艺参数不通，如TC4粉末在930度左右，不锈钢粉末在1000?1100度左右等，压力根据零件结构和CAE仿真结果确定，一般在100?120MPa。
[0033](5)待热等静压成形处理完成后，去除热等静压成形模具和分流增塑件以获得热等静压成形零件压坯，可采用线切割或者化学腐蚀等方式去除，机加工切除因增设分流增塑件而导致的多余部分，精加工压坯得到所需的热等静压成形零件。
[0034]以下为实施例:
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，此例为运用本发明制造的涡轮件的实例:
[0037](1)祸轮零件的直径为150mm，高为100mm，内孔为50mm，根据祸轮零件的尺寸和材料，设计304不锈钢圆筒包套2和控形型芯3，包套2直径为200mm，高为200mm，由于叶片尺寸精度要求高，控形型芯3选用等静压石墨材料，控形型芯高130mm，内孔50mm，直径150mm ；考虑到叶片区域粉末难致密，考虑在中间加设分流增塑芯6，使得粉末充型更好，致密度更高，分流增塑芯选择复合金属材料，如inconel625合金复合材料，分流增塑芯位置如图1所示，包套中填充的粉末5材料选择镍基高温合金。
[0038](2)采用CAE模拟软件对包套模拟热等静压成形过程，根据CAE模拟设置不同直径的分流增塑芯时，叶片的相对密度结果，调整并确定增设分流增塑芯的尺寸直径为25mm，高为150mm，并且位置设置于控形型芯3的内孔中心。
[0039](3)装配包套、控形型芯，并根据模拟结果装配分流增塑芯，在包套中加入镍基高温合金粉末震动紧实；对包套进行抽真空并对金属包套与端盖连接处实施封焊，然后进行检漏，若金属包套有漏气现象，则需重新对金属包套与端盖连接处封焊，至不漏气为止。
[0040](4)对包套进行热等静压成形处理，等静压温度选择1200度，压力llOMPa，升温升压时间和降温降压时间为3小时，保温保压为4小时。
[0041](5)待热等静压成形处理完成后，线切割切掉中间多余部位材料，数控铣零件外表面，得到最终制件。
[0042]实施例2
[0043]如图2所示，此例为应用本发明制造的锥状零件的实例:
[0044](1)锥状零件的锥底直径6mm，锥度1:5，根据锥状件设计热等静压包套2和控形型芯3如图2，其中包套选用304不锈钢材料，包套壁厚3mm，包套直径30mm，高60mm，控形型芯选用高强石墨材料，其长为20mm，高为40mm，并且中间挖有与锥状零件尺寸一致的锥状孔，此外，填充的粉末5选用316L不锈钢粉末材料。考虑到锥顶部位粉末充型困难，设计对称分流增塑孔4使粉末充型效果更好，孔径根据粉末粒度取0.1mm。
[0045](2)采用CAE模拟软件对包套模拟热等静压成形过程，根据CAE模拟增设不同直径的分流增塑孔时，粉末在热等静压过程中的流动情况与最终零件致密度情况结果，保证粉末在热等静压升温升压阶段不会流入分流增塑孔而在热等静压的保温包压阶段会流入分流增塑孔从而提高成型件相对密度，调整并确定增设分流增塑孔的尺寸为0.1mm，并且位置设于距离难致密的锥状件尖角的2mm处。
[0046](3)装配包套、控形型芯，并根据模拟结果设计分流增塑孔，在包套中加入316L不锈钢粉末震动紧实；通过抽气口 1对包套进行抽真空并对金属包套与端盖连接处实施封焊，然后进行检漏，若金属包套有漏气现象，则需重新对金属包套与端盖连接处封焊，至不漏气为止。
[0047](4)对包套进行热等静压成形处理，等静压温度选择1050度，压力120MPa，升温升压时间和降温降压时间为3小时，保温保压4小时。
[0048](5)待热等静压成形处理完成后，线切割切掉外围多余部位材料和对称分流增塑孔部位多余材料，精加工外表面得到最终制件。
[0049]综上，本发明的方法可提高热等静压制件的相对密度，特别是复杂零部件的难致密部位，该方法可在降低热等静压压力的情况下提高复杂零部件的相对密度，进而提高零件性能，尤其适用于内腔复杂流道狭长的零件致密化成形。
[0050]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: (1)根据待热等静压成形零件的形状和尺寸，设计并加工出热等静压成形模具，在所述成形模具局部粉末难流动部位增设分流增塑件； (2)采用CAE模拟软件对所述热等静压成形模具模拟热等静压成形过程，根据CAE模拟结果调整所述分流增塑件的尺寸和位置； (3)根据CAE模拟结果装配所述热等静压成形模具和分流增塑件，然后在所述热等静压成形模具中装入粉末后震实，接着对所述热等静压成形模具抽真空并封焊； (4)对所述热等静压成形模具进行热等静压成形处理； (5)待所述热等静压成形处理完成后，去除热等静压成形模具和分流增塑件以获得热等静压成形零件压坯，精加工所述压坯得到所需的热等静压成形零件。2.如权利要求1所述的基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，所述分流增塑件为分流增塑孔或分流增塑芯。3.如权利要求2所述的基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，所述分流增塑孔对称设于所述粉末的狭长流道的两侧。4.如权利要求2或3所述的基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，在热等静压成形过程中，所述粉末流入所述分流增塑孔中，保证狭长流道未完全填充之前始终存在粉末流动。5.如权利要求2所述的基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，所述分流增塑芯在热等静压升温升压过程中，控制所述粉末的径向流动，在热等静压保温保压过程中，所述分流增塑芯屈服软化，为所述粉末的径向流动提供空间。6.如权利要求5所述的基于分流增塑的热等静压成形方法，其特征在于，所述热等静压成形处理时的压力为lOOMPa?120MPa。
【专利摘要】本发明公开了一种基于分流增塑的热等静压成形方法，其包括如下步骤：根据待热等静压成形零件的形状和尺寸，设计并加工出热等静压成形模具，在成形模具局部粉末难流动部位增设分流增塑件；采用CAE模拟软件模拟热等静压成形过程，根据CAE模拟结果调整分流增塑件的尺寸和位置；装配热等静压成形模具和分流增塑件，在热等静压成形模具中装入粉末后震实，对热等静压成形模具抽真空并封焊；对热等静压成形模具进行热等静压成形处理；去除热等静压成形模具和分流增塑件，精加工获得所需制件。本发明提高了粉末在热等静压过程中的流动性，增加了粉末难致密部位的相对密度，避免了狭长流道部位粉末的大应力集中，提高了最终制件的综合性能。
【IPC分类】B22F3/03, B22F3/04
【公开号】CN105251997
【申请号】CN201510713186
【发明人】史玉升, 周顺, 薛鹏举, 魏青松, 刘洁, 蔡超, 滕庆, 李继展
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月28日