8.3.8 超塑性成形和扩散连接组合工艺(简称SPF/DB)
1.概述
钛合金(尤其是Ti-6Al-4V)超塑性成形与扩散连接所要求的工艺条件极为相似,这就构成两者可以在一次热循环过程中制成普通方法难以胜任的复杂的整体高效结构工件。
将超塑性成形和扩散连接两种工艺方法同时一次完成的工艺称为组合工艺。这种成形工艺主要针对TC4(Ti-6Al-4V)材料无中间层的扩散连接。而对于铝合金或铝-锂合金等,表面有一层牢固的氧化膜,对扩散连接十分不利,目前这类材料的SPF/DB工艺处于探索阶段。
2.典型零件工艺过程
零件材料为Ti-6Al-4V,先超塑性成形,后扩散连接,工艺过程如下:
1)将两块贴合的钛板周边焊接严实后放入模具。
2)加热到规范温度880~905℃(全过程保持)。
3)将氩气充入两板之间进行超塑性成形,成形压力为1~2MPa,加压速度应保持最佳变形速率。
4)同时将氩气通入金属加压袋内进行扩散连接,扩散连接压力为1~3MPa,保压时间一般选取60~120min。