[发明专利]金属分级构筑成形方法

权利要求书

1.一种金属分级构筑成形方法，其特征在于，包括：

一级构筑和N级构筑，其中N≥2，

所述一级构筑包括如下步骤：

制备多个毛坯基元；

将多个毛坯基元堆垛成预定形状；

将堆垛成预定形状的多个毛坯基元真空封装成预制坯；

通过锻焊使得多个毛坯基元之间的界面焊合以将预制坯制成毛坯；

将毛坯锻造至所需形状，作为下一级构筑的毛坯基元；

所述N级构筑包括如下步骤：

将两个通过N-1级构筑形成的相同尺寸的毛坯基元堆垛成预定形状；

将堆垛成预定形状的两个通过N-1级构筑形成的毛坯基元真空封装成预制坯；

通过锻焊使得两个通过N-1级构筑形成的毛坯基元之间的界面焊合以将预制坯制成毛坯；

将毛坯锻造至所需形状，作为N+1级构筑的毛坯基元；

重复所述N级构筑的步骤以制备更大型的毛坯，使得在后续每级构筑过程中，在预制坯之间仅存在一个界面，重复构筑过程直至坯料重量达到目标重量后将坯料锻造至最终锻件尺寸；

其中，变形量为预制坯在变形方向上总长度的20%-50%，不包括20%；

其中，在执行所述N级构筑步骤时，在通过锻焊使得两个毛坯基元之间的界面焊合以将预制坯制成毛坯的过程中，如果两个毛坯基元之间的界面破真空而没能够完全焊合，能够将两个毛坯基元分离并锻造回到N-1级构筑结束时的毛坯基元的尺寸，以进行再一次的N级构筑。

2.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，所述毛坯基元可以是铸坯、轧坯、锻坯或锻焊后成为一体并被锻造至所需形状的构筑坯。

3.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，两个或多个毛坯基元堆垛成的预定形状的总高度与宽度/厚度/直径的比例不超过3:1。

4.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，所述预定形状为圆柱体或长方体形状。

5.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，将堆垛的两个或多个毛坯基元封装成预制坯的步骤通过真空电子束焊接完成。

6.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，将堆垛的两个或多个毛坯基元封装成预制坯的步骤通过整体封装成箱体实现。

7.根据权利要求1所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，通过锻焊使得两个或多个毛坯基元之间的界面焊合以将预制坯制成毛坯的步骤包括加热预制坯的步骤，加热温度范围在0.8-0.9Tm之间，Tm为材料的熔点，单位为℃。

8.根据权利要求7所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，通过锻焊使得两个或多个毛坯基元之间的界面焊合以将预制坯制成毛坯的步骤包括加热预制坯的步骤，加热温度为0.85Tm。

9.根据权利要求7或8所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，还包括将加热后的预制坯放置于锻压机操作平台上锻压预制坯使得预制坯变形。

10.根据权利要求8所述的金属分级构筑成形方法，其特征在于，变形方向为预制坯高度方向，即垂直于两个或多个毛坯基元之间界面的方向。