【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超塑成形-扩散连接模具，具体涉及一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法及在钛合金加工领域的应用。
技术介绍
1、超塑成形-扩散连接是基于超塑成形-扩散连接模在加热过程中同时完成扩散连接和超塑成形的组合工艺方法，采用该工艺可以制造复杂外形曲面、加强内筋的多层空心结构，与传统制造工艺制造的零件相比该工艺具有结构重量轻、整体性好、质量高的优点，大大提高了构件的设计自由度及结构效率，已在航空、航天领域广泛应用。
2、采用超塑成形-扩散连接工艺进行零件加工时，将待成形的零件放入超塑成形-扩散连接模具，一次进高温炉，实现超塑成形/扩散连接，但存在先后顺序，一般先进行扩散连接，再进行超塑成形，降至一定温度后将制件从炉中取出。一方面，扩散连接阶段为了保证扩散连接质量，成形时需从模具进气口施加气压不小于1.5mpa的高压惰性气体，高压惰性气体的加载与模具气密性密切相关。另一方面，实际生产过程中出现了关于零件中氢氧含量的质量要求，如：零件平均含氢量应不大于0.015％，零件平均含氧量应不大于0.20％；为控制成形后零件的氢氧含量，要求成形过程中坯料不允许直接与空气接触，这也与模具气密性密切相关。因此，为了保证加工质量，超塑成形-扩散连接工艺对模具的气密性有较高的要求，需要对模具气密性进行检测。
3、现有技术1：“专利申请号：201210480811.7；专利技术创造名称：一种检测复合材料模具焊接气密性的方法”的中国专利技术专利申请，是在模具加工完成后进行模具气密性检测，若检测到模具气密性不合格，很难知道是哪个
4、现有技术2：“专利申请号：201811399641.3；专利技术创造名称：一种复材模具气密检测方法”的中国专利技术专利申请，其中复合材料成形模具与钛合金超塑成形-扩散连接模具的结构不同、制造过程不同、使用环境不同，模具气密检测方法仅具有借鉴意义。
5、现有技术3：“专利申请号：202011422386.7；专利技术创造名称：一种钛合金薄壁中空结构成形方法及成形装置”的中国专利技术专利申请，公开了焊接完毕之后对进气管进行气密性检测的方法，检测方法可采用正压检漏，检漏压强为0.02mpa，需保压5分钟或者打压后在焊缝周边进行肥皂水检漏。该方法可以快速检测进气管焊缝位置气密性，但并未同时对模具型面、密封梗等位置进行检测，且模具交付前未再对模具进行整体系统性气密性检测。
6、由此，现有技术都无法针对超塑成形-扩散连接模具各项可能出现的气密性问题进行一一排查。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术无法及时反映模具气密性缺陷的问题，针对超塑成形-扩散连接工艺的特点，分析出现气密性缺陷的主要工序及缺陷的具体类型，提出一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，在模具制造过程中针对出现气密性缺陷可能性较大的工序进行与其缺陷类型对应的气密性检测。
2、采用本专利技术提供的气密性检测方法，能在模具制造过程中及时发现气密性缺陷，以便及时修正或剔除存在气密性缺陷的模具，避免缺陷模具继续正常加工而造成的资源浪费，从而降低加工成本、提高零件生产进度。
3、首先，本专利技术提供一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，在模具制造过程中，分别在模具铸件开粗、模具钻导气通道、模具精加工、模具装配四个工序分别设置气密性检查项，其中，模具铸件开粗后的气密性检查项、模具钻导气通道后的气密性检查项为非必要检查项，模具精加工后的气密性检查项、模具装配后的气密性检查项为必要检查项。
4、具体地，模具型面开粗后，根据气密性检测方法i，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性。所述气密性检测方法i用于检测模具型面是否有贯穿性缺陷。
5、所述型面整体封袋方式采用包括腻子条、透气毡、制袋薄膜、抽真空接头、检真空接头、抽真空系统、检真空系统的整体封袋式气密检测系统进行检测。
6、进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述型面整体封袋方式具体是指：先在模具表面铺设一层透气毡，透气毡上覆盖制袋薄膜，用腻子条将制袋薄膜沿周固定于模具上，确保封袋区域包括密封梗内整个型面区域；然后在制袋薄膜的顶部安装抽真空接头和检真空接头，将所述抽真空接头与抽真空系统连接；开启真空系统，预抽至少-0.09mpa的真空并保持10min，关闭真空系统，检查真空下降值；如10分钟内泄漏不超过0.01mpa为气密合格。
7、具体地，钻制导气通道后，根据气密性检测方法ⅱ，在常温环境下，采用仅保留一处导气通道端口并在进气管处吹气方式检测导气管路气密性。所述气密性检测方法ⅱ用于检测导气通道、堵头及所焊接于基体侧面的进气管是否有气密性缺陷。
8、进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述气密性检测方法ⅱ中，具体操作如下：先在钻制导气通道后，保留一处导气通道端口并将其余端口简易封堵；然后在钻制排气孔后，焊接进气管，采用在进气管处吹气方式检测导气管路气密性，所通气压0.5-2mpa；最后通过模具表面喷涂肥皂水观察气泡查找漏点补焊，气密合格后再进行后续加工。
9、具体地，模具精加工后，根据气密性检测方法ⅲ，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性。
10、具体地，模具装配后，根据气密性检测方法ⅳ，在高温环境下，基于气密试验板构建封闭系统进行模具的气密性检测。
11、更进一步地，所述气密性检测方法ⅳ分为三种具体方案；
12、方案一是指：在高温环境下，先准备一个平板形的气密试验板，气密试验板的厚度需大于模具密封梗的高度；将气密试验板放置于上模、下模之间，向上模的进气管吹≥1.5mpa惰性气体、向下模的进气管吹≥0.1mpa惰性气体；
13、上模、上模的内置式网状导气系统、气密试验板形成封闭系统，如≥1.5mpa惰性气体能顺利加载，说明模具中上模气密性满足要求；下模、下模的内置式网状导气系统、气密试验板形成封闭系统，如≥0.1mpa惰性气体能顺利加载，说明模具中下模气密性满足要求。
14、方案二是指：在高温环境下，先按密封梗位置加工出环形的气密试验板，将气密试验板放置于上模、下模之间，向上模的进气管吹≥1.5mpa惰性气体、向下模的进气管吹≥0.1mpa惰性气体封堵下模的排气孔；
15、上模、上模的内置式网状导气系统、气密试验板、下模型面形成封闭系统，如≥1.5mpa惰性气体能顺利加载，说明模具中上模、下模型面气密性满足要求；如≥0.1mpa惰性气体能顺利加载，说明模具中下模的内置式网状导气系统气密性满足要求；检测后再贯通排气孔。
16、方案三是指：在高温环境下，按密封梗位置加工出环形的气密试验板；将加工好的气密试验板放置于上模、下模之间；封堵上模或下模任一排气孔，向未封堵的一处吹≥1.5mpa惰性气体，检测是否可以加载高压惰性气体；
17、上模、下模、密封梗、上模的内置式网状导气系统、下模的内置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，在模具制造过程中，分别在模具铸件开粗、模具钻导气通道(9)、模具精加工、模具装配四个工序分别设置气密性检查项，其中，模具铸件开粗后的气密性检查项、模具钻导气通道(9)后的气密性检查项为非必要检查项，模具精加工后的气密性检查项、模具装配后的气密性检查项为必要检查项。
2.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具型面开粗后，根据气密性检测方法I，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性；所述气密性检测方法I用于检测模具型面是否有贯穿性缺陷。
3.根据权利要求2所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述型面整体封袋方式采用包括腻子条(12)、透气毡(13)、制袋薄膜(14)、抽真空接头(15)、检真空接头(16)、抽真空系统(17)、检真空系统(18)的整体封袋式气密检测系统进行检测；
4.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，钻制导气通道(9)后，根据气密性检测方法Ⅱ，在常温环境下，采用仅
5.根据权利要求4所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述气密性检测方法Ⅱ中，具体操作如下：先在钻制导气通道(9)后，保留一处导气通道(9)端口并将其余端口简易封堵；然后在钻制排气孔(8)后，焊接进气管，采用在进气管处吹气方式检测导气管路气密性，所通气压0.5-2MPa；最后通过模具表面喷涂肥皂水观察气泡查找漏点补焊，气密合格后再进行后续加工。
6.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具精加工后，根据气密性检测方法Ⅲ，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性。
7.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具装配后，根据气密性检测方法Ⅳ，在高温环境下，基于气密测试板(19)构建封闭系统进行模具的气密性检测。
8.根据权利要求7所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述气密性检测方法Ⅳ具体是指：在高温环境下，先准备一个平板形的气密测试板(19)，气密测试板(19)的厚度需大于模具密封梗(11)的高度；将气密测试板(19)放置于上模(1)、下模(2)之间，向上模(1)的进气管吹≥1.5MPa惰性气体、向下模(2)的进气管吹≥0.1MPa惰性气体；
9.根据权利要求7所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述气密性检测方法Ⅳ具体是指：在高温环境下，先按密封梗(11)位置加工出环形的气密测试板(19)，将气密测试板(19)放置于上模(1)、下模(2)之间，向上模(1)的进气管吹≥1.5MPa惰性气体、向下模(2)的进气管吹≥0.1MPa惰性气体封堵下模(2)的排气孔(8)；
10.根据权利要求7所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述气密性检测方法Ⅳ具体是指：在高温环境下，按密封梗(11)位置加工出环形的气密测试板(19)；将加工好的气密测试板(19)放置于上模(1)、下模(2)之间；封堵上模(1)或下模(2)任一排气孔(8)，向未封堵的一处吹≥1.5MPa惰性气体，检测是否可以加载高压惰性气体；上模(1)、下模(2)、密封梗(11)、上模(1)的内置式网状导气系统、下模(2)的内置式网状导气系统、气密测试板(19)形成封闭系统，如≥1.5MPa惰性气体能顺利加载，说明模具气密性满足要求。
11.根据权利要求7-10任一项所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，气密测试板(19)采用整体制造或分段焊接制造。
12.根据权利要求7-10任一项所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，高温是指与零件超塑成形/扩散连接时相同的温度。
13.如权利要求1-12任一项所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，用于钛合金超塑成形-扩散连接模具的气密性检测。
...【技术特征摘要】
1.一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，在模具制造过程中，分别在模具铸件开粗、模具钻导气通道(9)、模具精加工、模具装配四个工序分别设置气密性检查项，其中，模具铸件开粗后的气密性检查项、模具钻导气通道(9)后的气密性检查项为非必要检查项，模具精加工后的气密性检查项、模具装配后的气密性检查项为必要检查项。
2.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具型面开粗后，根据气密性检测方法i，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性；所述气密性检测方法i用于检测模具型面是否有贯穿性缺陷。
3.根据权利要求2所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述型面整体封袋方式采用包括腻子条(12)、透气毡(13)、制袋薄膜(14)、抽真空接头(15)、检真空接头(16)、抽真空系统(17)、检真空系统(18)的整体封袋式气密检测系统进行检测；
4.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，钻制导气通道(9)后，根据气密性检测方法ⅱ，在常温环境下，采用仅保留一处导气通道(9)端口并在进气管处吹气方式检测导气管路气密性；所述气密性检测方法ⅱ用于检测导气通道(9)、堵头(10)及所焊接于基体侧面的进气管是否有气密性缺陷。
5.根据权利要求4所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，所述气密性检测方法ⅱ中，具体操作如下：先在钻制导气通道(9)后，保留一处导气通道(9)端口并将其余端口简易封堵；然后在钻制排气孔(8)后，焊接进气管，采用在进气管处吹气方式检测导气管路气密性，所通气压0.5-2mpa；最后通过模具表面喷涂肥皂水观察气泡查找漏点补焊，气密合格后再进行后续加工。
6.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具精加工后，根据气密性检测方法ⅲ，在常温环境下，采用型面整体封袋方式检测型面气密性。
7.根据权利要求1所述的一种超塑成形-扩散连接模具气密性检测方法，其特征在于，模具装配后，根据气密性检...
【专利技术属性】
技术研发人员：任广义，王晓康，郑伟涛，陈正洪，王高明，邹震宇，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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