The invention provides a rapid forming method for inner channel parts, which belongs to the field of material forming and manufacturing, and can solve the problem of forming difficult inner channel parts of complex structures. This method mainly includes the steps of raw material selection and preparation, powder sintering, hot isostatic pressing and finishing. This method is an advanced technology which is improved on the basis of hot isostatic pressing. The densification of powder sintering billet by reheat isostatic pressing shows the characteristics of rapid forming. The method has many advantages, such as high strength and precision, excellent performance, good interface, short forming period, high material utilization rate and low cost. It can meet all kinds of requirements of inner channel parts well and has obvious advantages in forming inner channel parts of complex structure. This method has strong applicability because of its designability. It can be extended to other parts with internal features and has a good application prospect.
【技术实现步骤摘要】
一种内通道件快速成形方法
本专利技术属于材料成形制造领域,特别是涉及内通道件成形方面,也可以推广应用到其它具有内部特征的零件中。
技术介绍
航天微小卫星推进器领域由于管路集成化对高集成度复杂结构的内通道件需求迫切。内通道件是一种内部流道结构复杂,有较高的强度、精度要求以及内通道光洁性、洁净性、气密性等性能要求的零件,因其全封装的特点,一般采用先成形流道后材料连接的成形工艺,这给现有的成形技术带来了极大的困难:内通道结构复杂,包含在零件内部,其尺寸小、深度深,常规机加工方法无法成形;采用分体制造并扩散焊连接的方法不仅机加工繁琐,工艺复杂,精度低,而且由于存在对接误差会产生漏气问题,无法满足气密性要求;3D打印的零件内通道中不可避免地存在粉末颗粒,无法满足清洁性要求,而且其成本也较高。基于上述成形难题,本专利技术提出了一种内通道件快速成形方法:首先将粉末填充到装配管的固体块上,再粉末烧结制坯,最后热等静压致密化,与粉末填充到装配管的固体块上直接进行热等静压相比,减少了包套制备和焊接等繁琐的过程,又同时成形流道和实现连接,可缩短周期、降低成本,体现出快速成形的特点;又在其基础上发挥了其以固体为支撑物、以粉末为填充物,可以对零件内部进行结构设计的优点。该技术将粉末与固体连接成整体来成形零件,同时实现粉末烧结和扩散连接,具有多种优点:成形零件缺陷少、强度高;能实现近净成形、精确成形,精度高;机加工少、材料利用率高、成形周期短、成本低;扩散连接界面性能好,连接可靠;同时以管路来保证内通道的光洁性、洁净性和气密性等性能要求。所以该技术能很好地满足内通道件的强度、精度和性 ...
【技术保护点】
1.一种内通道件快速成形方法,其特征在于:所述的内通道件成形方法包括按顺序进行的下列步骤:(1)根据内通道件的内部通道走向设计、制备并弯制出相应的管;(2)根据内通道件的洁净性、气密性等性能要求,先对管进行清洗、气密性检测等预处理;(3)如对内通道清洁性要求较高,防止后续过程中有多余物进入通道中,可采用填充物堵住管口或者焊封管口;(4)根据内通道件的内部通道位置设计制备出相应的固体支撑块;(5)根据管的尺寸在固体支撑块表面加工出凹槽或孔,用来固定管;(6)为了提高连接质量,可对固体支撑块待连接面进行打磨、酸洗等操作去除氧化膜;(7)将管装配在固体支撑块对应的凹槽或孔上;(8)根据内通道件的材料需求,制备出相应的粉末;(9)将装配管的固体支撑块装入容器,向容器中填充粉末,并通过振动使其密实;(10)将容器放置在粉末烧结设备中在真空气氛下烧结,使粉末初步致密化,得到形成自包套的坯块;为了取得更好的致密化效果,在烧结时可施加低压;(11)步骤3中如果采用填充物堵住管口,应取出填充物;如果焊封管口,应切割坯块露出管口,最终使管口与外部相通;(12)将坯块放置在热等静压设备中,在高温高压下使粉末 ...
【技术特征摘要】
1.一种内通道件快速成形方法,其特征在于:所述的内通道件成形方法包括按顺序进行的下列步骤:(1)根据内通道件的内部通道走向设计、制备并弯制出相应的管;(2)根据内通道件的洁净性、气密性等性能要求,先对管进行清洗、气密性检测等预处理;(3)如对内通道清洁性要求较高,防止后续过程中有多余物进入通道中,可采用填充物堵住管口或者焊封管口;(4)根据内通道件的内部通道位置设计制备出相应的固体支撑块;(5)根据管的尺寸在固体支撑块表面加工出凹槽或孔,用来固定管;(6)为了提高连接质量,可对固体支撑块待连接面进行打磨、酸洗等操作去除氧化膜;(7)将管装配在固体支撑块对应的凹槽或孔上;(8)根据内通道件的材料需求,制备出相应的粉末;(9)将装配管的固体支撑块装入容器,向容器中填充粉末,并通过振动使其密实;(10)将容器放置在粉末烧结设备中在真空气氛下烧结,使粉末初步致密化,得到形成自包套的坯块;为了取得更好的致密化效果,在烧结时可施加低压;(11)步骤3中如果采用填充物堵住管口,应取出填充物;如果焊封管口,应切割坯块露出管口,最终使管口与外部相通;(12)将坯块放置在热...
【专利技术属性】
技术研发人员:郎利辉,肖毅,徐文才,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。