[发明专利]一种热压加工夹具及使用该夹具的热压加工方法

说明书

技术领域

本发明属于热压加工技术领域，尤其是涉及一种适用于移动式加热炉的热压加工夹具及使用该夹具的热压加工方法。          

背景技术

热压加工通常是指粉体材料的热压烧结成型或者层状材料的扩散连接工艺，其在高温作用下同时受压应力影响，因激活扩散和蠕变而实现材料的成型制备。目前炉内的热压加工方法主要有热压铸造、热压烧结、热压焊接等，加压方式有杠杆式和液压式，加压装置均要求速度平缓、保压恒定、压力灵活调节。

在炉内进行热压加工通常至少需要加热炉及压力施加部件两个主要装置，现有的热压加工方法因加压方式较复杂，多适合在静态热压加工炉使用，而压力施加位于静态热压加热炉内的目前只有热等静压，但此工艺设备复杂昂贵，生产成本高，而且难以实现自动化连续生产，因此生产效率相对较低，存在较大的使用局限性。

虽然在移动式加热炉（如推杆炉）中进行热压加工可实现连续生产，但是目前在移动式加热炉中进行的热压加工通常是常压加工，得到的加工工件致密程度与结合强度低，要使加工工件获得较高的致密度与结合强度，就必须在加工过程中再次提高加工温度或再另行施压以提高加工压力，这又必然提高了生产成本，降低了生产效率，而且对加工设备也具有更高的要求。

中国专利申请公布号：CN102389973A ，申请公布日2012年3月28日，公开了一种应用热膨胀差量的热压加工方法，将有热膨胀差异的施压压块和保压支架组合为一压紧装置，所述的施压压块的热膨胀系数大于所述的保压支架的热膨胀系数，所述的保压支架采用具有高强高韧较低热膨胀系数的材料制得，所述的施压压块和所述的保压支架的高温屈服软化温度大于待加工工件的热加工最高温度，将待加工工件装配于所述的施压压块和所述的保压支架之间，将装配有所述的待加工工件的压紧装置直接置于高温炉内即可进行热压加工。该热压加工方法中的压紧装置通过旋转立柱上的锁紧螺母对装置系统施加一预紧力，由于压紧装置具有多根立柱，因此很难保证每根立柱所产生的预紧力均相等，易造成待加工工件受力不均，从而在热压加工该工程中造成待加工工件的致密程度不均及存在较大的厚度差，另外，该热压加工方法中与待加工工件接触的施压压块为金属材料制成，金属材料热膨胀系数较小，要使待加工工件获得较高的致密强度与结合强度，往往需要提高加工温度使施压压块具有更大的膨胀量或提高预紧力，这在一定程度上又提高了生产成本，最重要的是，待加工工件表面一般是不平整的，在该加工方法中的施压压块与待加工工件之间为刚性面接触，而金属材料的压缩回弹性能几乎可以忽略不计，因此在升温前施压压块与待加工工件不能紧密贴合，待加工工件表面的受力均匀性较差，在热压加工过程中很容易造成工件表面存在局部受力不均或脱空，从而导致工件的致密均匀性较差。

发明内容

本发明为解决现有热压加工方法中的待加工工件表面受力均匀性较差，在热压加工过程中易造成工件表面存在局部受力不均或脱空，导致工件的致密均匀性较差，工件厚度差大的问题，提供了一种热压加工夹具，该热压加工夹具结构简单，使用方便，能保证待加工工件表面受力均匀，制得的工件致密程度与粘结程度好，厚度差小。

本发明还提供了一种热压加工方法，该方法利用柔性石墨压缩后的压缩回弹性能及高温状态下的热膨胀性能，有效解决了现有的热压加工方法生产成本高及对加工设备要求高的问题，工艺步骤简单，可操作性强，可实现连续生产，提高生产效率，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：