[发明专利]一种镍基高温合金多层通道结构扩散连接成形方法

权利要求书

1.一种镍基高温合金多层通道结构扩散连接成形方法，其特征在于：所述的多层镍基高温合金单层板零件通过扩散连接形成整体多通道结构，包括按顺序进行的下列步骤：

1)根据镍基高温合金多层通道结构(8)的特征制备出单层板零件，即零件(1)和零件(2)，加上定位法兰以实现多层通道的定位要求。

2)制备连接模具，根据零件形状和连接条件设计加工出合理的模具，该模具包括定位销(3)、高度可调垫块(4)、可承压且包含定位销孔的凸模(5)，定位垫块且限制层板连接体高温形变位移量的凹模(6)；

3)为了防止在装配、连接、运输等移动过程中模具及零件发生移位，凹凸模具加工出矩形配合面，同时限制内部垫块(4)在凹模(6)的位移；为便于装配及节省材料，模具外形随炉设计。

4)垫块(4)单面朝上放平，装上定位销(3)，按顺序装配待连接零件(1)和零件(2)，若存在加工误差导致销孔与销过盈装配困难，采用人工打磨的方式实现定位销及销孔的紧密配合；将垫块及层板装配体平整放在凹模(6)内，结合凸台和凹腔的矩形面装配凸模，利用凹凸模具对连接体的约束作用，有效地防止待连接零件在搬运及连接过程中发生移动和错位。

5)将上述装有连接零件的整套模具放置在扩散炉腔恒温区，利用抽真空设备对炉腔包括模具和连接零件进行抽真空处理。

6)保持真空度条件，快速加热加压，并保温保压一段时间，使多层零件接触面在真空高温高压条件下发生塑性变形和相互扩散，从而实现层板零件的有效连接。

7)降温降压后，整体取出模具，打开凸模，取出半成品连接体(7)，利用常规的机加方法除去法兰结构，加工出目标结构外形，由此得到符合要求的多通道整体结构(8)。

2.权利要求1所述的凹凸模及垫块的材料为高温模具钢材料，定位销的材料为耐高温石墨材料；凹腔、凸台及垫块的上下面采用铣床进行加工，表面进行抛磨处理，使表面平整光滑。

3.权利要求1所述的通过人工打磨的方式用定位销把层板零件装配在垫块上，保持层板结构的上下承压面平整，将层板和垫块整体装入凹凸模具中。

4.权利要求1所述的由于凸模内有石墨定位销，在装配及入炉的过程中尽量避免侧移；加热炉的炉腔及模具内部的真空度须达到10^-3Pa以上。

5.权利要求1所述的扩散连接工艺曲线条件：保持真空度达到10^-3Pa以上，0.5小时内使真空扩散设备的温度升温到1050℃，同时在0.1小时内使炉内承压扩散零件的表面压强达到30MPa，保温保压1小时；降压后随炉冷却，降温到室温时长为8～12小时。