熱等靜壓過程中裝粉包套均勻收縮的控制方法
【專利摘要】一種熱等靜壓過程中裝粉包套均勻收縮的控制方法，屬于粉末冶金近凈成形領域。將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝粉包套與熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于薄壁類環(huán)形/筒形件或盤件包套中心位置。應用對象為粉末高溫合金包套，包套內(nèi)芯為低碳鋼。套內(nèi)芯選材低碳鋼，利用低碳鋼的良好加工性能，可精確實現(xiàn)包套在熱等靜壓過程中的收縮控制。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明成本較低，操作過程簡單，可控性良好。
【專利說明】熱等靜壓過程中裝粉包套均勻收縮的控制方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明屬于粉末冶金近凈成形【技術領域】，特別是提供了一種熱等靜壓過程中裝粉 包套均勻收縮的控制方法；以實現(xiàn)裝粉包套在熱等靜壓過程中以其體積中心為基點進行均 勻收縮變形，達到近凈成形的目的。 【背景技術】
[0002] 采用粉末冶金技術生產(chǎn)的制件具有晶粒細小、組織均勻、無宏觀偏析、熱加工性能 和力學性能良好等優(yōu)異特性，在航空航天、電子信息等先進領域有著廣泛的應用。然而，不 加內(nèi)襯的裝粉包套在熱等靜壓后會存在收縮變形不均勻的問題，如包套收縮后徑向尺寸橢 圓度過大、包套外壁出現(xiàn)凹坑等等。目前，為避免這些不均勻收縮，實現(xiàn)熱等靜壓后裝粉包 套均勻收縮變形的方法主要是在薄壁類環(huán)形/筒形件或盤件裝粉包套中心放入石墨芯或 者帶有不銹鋼包套的石墨芯的方法，但由于石墨芯材質(zhì)本身在高溫下存在揮發(fā)，會污染熱 等靜壓爐，另石墨與碳鋼包套發(fā)生反應，并且在熱等靜壓過程中石墨易發(fā)生開裂，致使裝粉 包套收縮更不均勻，近凈成形效果不佳，并且給后續(xù)機加工帶來困難，甚至直接導致產(chǎn)品因 尺寸超差而報廢，嚴重影響產(chǎn)品的成品率，而采用帶不銹鋼包套石墨芯的方法成本較高，工 序較多，操作過程較復雜，因此亟需改進。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的目的在于提供一種熱等靜壓過程中裝粉包套均勻收縮的控制方法， 可實現(xiàn)可靠、低成本的在熱等靜壓過程中包套均勻收縮變形，以使裝粉包套在熱等靜壓過 程中進行均勻收縮變形，盡量減小包套收縮后的橢圓度等問題，達到近凈成形的目的。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術方案是將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝 粉包套與熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于 薄壁類環(huán)形/筒形件或盤件包套中心位置。具體工藝如下：
[0005] (1)根據(jù)所需成品的實際尺寸，通過理論計算包套的收縮量，確定鋼環(huán)或鋼芯的 尺寸，所用公式為：φ 一 X(X是包套內(nèi)徑的控制收縮量，X取值范圍2_? 50mm)；
[0006] (2)在熱等靜壓進行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸（2mm?1000mm)加工好的鋼環(huán) 或鋼芯放于環(huán)形件或盤件包套中心位置；
[0007] (3)裝爐完成后進行熱等靜壓處理。
[0008] 本發(fā)明應用對象為粉末高溫合金包套，包套內(nèi)芯為低碳鋼。包套內(nèi)芯選材低碳鋼， 利用低碳鋼的良好加工性能，可精確實現(xiàn)包套在熱等靜壓過程中的收縮控制。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于，本發(fā)明采用鋼環(huán)或鋼芯放于薄壁類環(huán)形/筒 形件裝粉包套中心位置進行限位的方法，使裝粉包套在熱等靜壓過程中以其中心為基點進 行均勻收縮變形，有效避免了包套收縮后的橢圓度等問題，達到了近凈成形的目的，大大提 高了產(chǎn)品的成品率，降低了產(chǎn)品的制造成本，本發(fā)明的操作過程簡單，可控性較好。 【專利附圖】

【附圖說明】
[〇〇1〇] 圖1為薄壁類環(huán)形/筒形件裝粉包套剖面示意圖。
[0011] 圖2為薄壁類環(huán)形/筒形件裝粉包套整體示意圖。
[0012] 圖3為薄壁類環(huán)形/筒形件裝粉包套用鋼環(huán)剖面示意圖。
[0013] 圖4為薄壁類環(huán)形/筒形件裝粉包套用鋼環(huán)整體示意圖。
[0014] 圖5為薄壁類環(huán)形/筒形件裝粉包套與鋼環(huán)裝配示意圖。
[0015] 圖6為盤件裝粉包套剖面示意圖。
[0016] 圖7為盤件裝粉包套整體示意圖。
[〇〇17] 圖8為盤件裝粉包套用鋼芯剖面示意圖。
[0018] 圖9為盤件裝粉包套用鋼芯整體示意圖。
[0019] 圖10為盤件裝粉包套與鋼芯裝配示意圖。 【具體實施方式】
[0020] 下面通過具體的實例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0021] 實施例一
[0022] 對薄壁類環(huán)形/筒形制件（裝粉包套如圖1、圖2所示），采用鋼環(huán)限位后進行熱 等靜壓，具體工藝如下：
[0023] (1)根據(jù)所需成品的實際尺寸，通過理論計算包套的收縮量，確定鋼環(huán)的尺寸（圖 3、圖 4);
[0024] (2)在熱等靜壓進行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸加工好的鋼環(huán)放于薄壁類環(huán)形 /筒形件裝粉包套中心位置（圖5)
[0025] (3)裝爐完成后進行熱等靜壓處理。
[0026] 實施例2
[0027] 對盤件件（裝粉包套如圖6、圖7所示），采用鋼芯限位后進行熱等靜壓，具體工藝 如下：
[0028] (1)根據(jù)所需成品的實際尺寸，通過理論計算包套的收縮量，確定鋼芯的尺寸（圖 8、圖 9);
[0029] (2)在熱等靜壓進行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝粉包 套與熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸加工好的鋼芯放于盤件裝粉包 套中心位置（圖10).
[0030] (3)裝爐完成后進行熱等靜壓處理。
[0031] 實例對比
[0032] 通過表1和表2(如下）的具體數(shù)值比較，充分證明了本發(fā)明的價值。
[〇〇33] 表1某發(fā)動機用擋板包套（內(nèi)部無鋼芯）收縮后尺寸
[0034]
【權利要求】
1. 一種熱等靜壓過程中裝粉包套均勻收縮的控制方法，其特征在于，包括以下工藝步 驟： (1) 根據(jù)所需成品的實際尺寸，通過理論計算包套的收縮量，確定鋼環(huán)或鋼芯的尺寸， 所用公式為：φ φ X，X是包套內(nèi)徑的控制收縮量；X取值范圍2mm?50mm ; (2) 在熱等靜壓進行前將封焊后的裝粉包套放于熱等靜壓設備工裝中，使裝粉包套與 熱等靜壓設備工裝中心位置重合，再將按預先計算尺寸加工好的鋼環(huán)或鋼芯放于環(huán)形件或 盤件包套中心位置；預先計算尺寸取值范圍2mm?1000mm ; (3) 裝爐完成后進行熱等靜壓處理。
【文檔編號】B22F3/14GK104057087SQ201410313538
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張國星, 韓壽波, 張義文, 陶宇, 劉明東, 賈建, 遲悅, 劉建濤, 張瑩, 孫志坤 申請人:鋼鐵研究總院