[发明专利]包套组坯密封装置及密封方法、包套成型设备及加工方法

说明书

本发明公开了一种包套组坯密封装置及密封方法、包套成型设备及加工方法，其中，包套组坯密封装置包括内层包套和外层包套，内层包套内设置密封待扩散件的内层密闭腔体，外层包套内设置包覆于内层密闭腔体外部的外层密闭腔体；内层密闭腔体内设置抽真空的真空通道，外层密闭腔体内设置通入惰性气体的进气通道；内层密闭腔体和外层密闭腔体之间相互独立，以使得待扩散件在真空和惰性气体气压作用下促成待扩散件连接界面的紧密贴合，从而形成包套组坯的扩散连接接头。本公开的方案能够达到密封和扩散连接效果佳的目的。

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种包套组坯密封装置及密封方法、包套成型设备及加工方法。

背景技术

一般来说，扩散连接是指相互接触的材料表面，在温度和压力的作用下相互靠近，局部发生塑性变形。材料表面的原子间产生相互扩散，在界面接触处形成扩散层，从而实现材料间可靠的固相连接。在扩散工艺中，扩散气压、扩散环境、扩散界面的表面质量以及扩散温度、保压时间，甚至是装备是达到材料扩散连接目的应具备的必要条件。

目前，应用于钛合金箔材扩散连接的方法主要包括机械加压扩散连接和气压扩散连接。其中，机械加压扩散连接采用的真空设备扩散连接过程对设备能力要求高，受设备限制多，扩散连接零件尺寸受约束。气压扩散连接工装模具易发生变形，密封效果差；且工装模具的零件外表面易发生氧化，影响箔材性能。除此之外，机械加压扩散连接和气压扩散连接方法通常适用多层以上较厚材料的扩散连接结构中。对于超薄箔材的扩散连接，尤其是多层、超多层钛合金箔材的扩散连接，因受限于工艺装备的能力和材料自身特点则不适于采用上述方法。

可见，现有的设备和扩散连接方法在超薄箔材，尤其是多层、超多层钛合金箔材的扩散连接中存在设备受限、零件表面氧化及工装模具密封效果不佳等问题，影响扩散连接的效果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是现有的设备和扩散连接方法在超薄箔材，尤其是多层、超多层钛合金箔材的扩散连接中存在设备受限、零件表面氧化及工装模具密封效果不佳等问题，影响扩散连接的效果。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种包套组坯密封装置，用于密封待扩散件，包括内层包套和外层包套，所述内层包套内设置密封所述待扩散件的内层密闭腔体，所述外层包套内设置包覆于所述内层密闭腔体外部的外层密闭腔体；所述内层密闭腔体内设置抽真空的真空通道，所述外层密闭腔体内设置通入惰性气体的进气通道；所述内层密闭腔体和所述外层密闭腔体之间相互独立，以使得所述待扩散件在真空和惰性气体气压作用下促成待扩散件连接界面的紧密贴合，从而形成包套组坯的扩散连接接头。

优选的，所述内层包套包括两相对设置的内层上包套和内层下包套，所述内层上包套沿远离所述内层下包套的方向凸设第一凹槽，所述内层下包套沿远离所述内层上包套的方向凸设第二凹槽，所述第二凹槽与第一凹槽相对设置以形成封装所述待扩散件的内层密闭腔体。

优选的，所述外层包套包括两相对设置的外层上包套和外层下包套，所述外层上包套沿远离所述外层下包套的方向凸设第三凹槽，所述外层下包套沿远离所述外层上包套的方向凸设第四凹槽，所述第四凹槽与第三凹槽相对设置以形成外层密闭腔体，所述内层密闭腔体位于所述外层密闭腔体内。

优选的，所述内层密闭腔体和/或外层密闭腔体的周边通过工装模具的密封梗进行压合，且采用封焊焊缝进行密封。

本发明提供一种包套组坯密封装置的密封方法，包括：

根据扩散连接结构中待扩散件的实际尺寸预设对应的多个坯料，各所述坯料内包含预设尺寸的加工余量；

根据待扩散件的实际尺寸加工坯料，沿高度方向对加工后的多个坯料进行叠加，作为待扩散件组坯；

制备内层包套和外层包套；