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 当前位置: 首页>行业新闻>TA15轴承座热等静压工艺成形技术研究

热等静压工艺(HIP)是一种以氮气、氩气等惰性气体为传压介质,将制品放置到密闭的容器中,在一定的温度和压力的共同作用下,向制品施加各向同等的压力,对制品进行压制烧结处理的技术。HIP成形技术是在冷等静压和热压技术基础上发展起来的综合工艺,HIP最早开始用于难成形材料的制坯和扩散连接。但随着HIP设备和计算机技术的发展,HIP在近净成形难加工材料复杂零件方面的技术优势和经济优势逐渐显现了出来,成为当今世界工业发达国家研究的热点。

HIP近净成形技术结合了粉末HIP技术制备高性能组织和模具(包套与型芯)控形技术,在一次热等静压过程中同时实现材料致密和构件成形的工艺过程,是典型的“材料-工艺一体化技术”。其主要涉及粉末制备、包套与型芯设计与制造、热等静压工艺、包套与型芯的去除等。其中,包套为成形粉末提供真空环境,并传递温度、压力致密粉末,型芯约束最终零件的结构。热等静压后,包套和型芯一般需要去除,结构简单的包套和型芯采用传统的机械加工方法即可去除,结构复杂部位一般采用选择性腐蚀的方法去除。去除包套和型芯后,即可获得高致密、力学性能与锻件相当、尺寸精度高的金属零件,整个过程几乎不产生任何废料。

热等静压技术早期主要用于核燃料的制备,20世纪80年代美国空军材料实验室将该工艺扩展到了制造镍基高温合金和钛合金的预成形坯。国内导弹研究院的李海泓分析了钛合金粉末冶金技术的优点,并采用钛合金粉末冶金技术成形出性能优越的空空导弹伺服机构壳体。本文研究的轴承座是后机匣的主要部件(见图1),材料为ZTA15,最大直径φ432mm,总高168mm,壁厚4mm,零件前后端面分布有螺栓孔、螺纹孔、销子孔、减重花边;径向分布有斜安装座、腔槽、销子孔、减重槽,结构复杂。目前成形工艺采用熔模铸造,毛料问题多,零件表面经常发现缺陷,导致处理周期长,合格率低。本文旨在采用一种复杂构件近净成形方法,成形出尺寸和表面质量满足加工要求、室温拉伸性能接近锻件水平的粉末制件,解决轴承座毛坯存在的问题。