[发明专利]一种大截面钛合金型材高温蠕变成形工装及其使用方法

权利要求书

1.一种大截面钛合金型材高温蠕变成形工装，其特征在于，包括：工作台、安装于所述工作台上的移动机构、随所述移动机构移动的辅助加热柔性调形控温装置以及固定于所述工作台上的型材模具及预热装置；其中，

所述移动机构，用于带动所述辅助加热柔性调形控温装置靠近、远离所述型材模具及预热装置；

所述辅助加热柔性调形控温装置，位于型材的外侧，包括：具有与所述型材相同弧度的弧形的调形垫板、固定于所述调形垫板上的依次首尾相连的多个控温单元以及在每相邻两个控温单元之间间隙处包裹的耐高温纤维布；其中，每个所述控温单元包括开口朝向所述型材的耐高温方形壳，位于所述耐高温方形壳内面向所述型材依次层叠的隔热纳米板、耐高温纤维板和内嵌电阻丝的多晶纤维炉衬，安装于所述耐高温方形壳外与所述电阻丝电性连接的电阻丝插座，插入所述控温单元内腔的热电偶，位于所述耐高温方形壳外可上下活动的隔热活动块，安装于所述隔热活动块上的红外传感器，以及在所述耐高温方形壳正面开设的观察窗口；其中，所述耐高温方形壳固定于所述调形垫板上，所述耐高温纤维布将相邻两个控温单元之间间隙包裹成开口朝向所述型材的腔；所述热电偶用于在所述型材的预热阶段测量所述耐高温方形壳内腔的温度，所述红外传感器用于在所述型材的蠕变阶段测量所述型材的温度；所述隔热活动块与所述红外传感器对应的区域为镂空结构，所述耐高温方形壳、所述隔热纳米板、所述耐高温纤维板、所述多晶纤维炉衬与所述隔热活动块活动区域对应的区域为镂空结构，所述红外传感器的射线穿过所述隔热活动块和所述耐高温方形壳的镂空区域射到所述型材上，所述隔热活动块用于带动所述红外传感器上下移动以测量所述型材不同部位的温度；所述隔热纳米板、所述耐高温纤维板、所述多晶纤维炉衬与所述观察窗口对应的区域为镂空结构；

所述型材模具及预热装置，位于所述型材的内侧，包括：模具上层板、模具中层板和模具下层板，所述模具上层板、所述模具中层板和所述模具下层板依次连接形成型材型面，还包括：位于所述型材型面处的隔热陶瓷纤维垫层、固定于所述模具上层板上方的上层预热板、固定于所述模具下层板下方的下层预热板以及贯穿所述模具中层板且沿周向排列的多个加热棒；其中，所述上层预热板包括开口朝向所述模具上层板的耐高温弧形壳和位于所述耐高温弧形壳内的内嵌电阻丝的纤维板，所述下层预热板包括开口朝向所述模具下层板的耐高温弧形壳和位于所述耐高温弧形壳内的内嵌电阻丝的纤维板；

各所述控温单元、每相邻两个控温单元之间间隙处包裹的耐高温纤维布、所述上层预热板、所述模具上层板、所述模具中层板、所述模具下层板以及下层预热板围成一个密封腔，所述型材位于所述密封腔内。

2.如权利要求1所述的大截面钛合金型材高温蠕变成形工装，其特征在于，所述移动机构，包括：固定于所述工作台上的步进电机线性模组和底部导轨、以及通过滑块在所述底部导轨上滑动的顶部导轨；其中，

所述步进电机线性模组和所述顶部导轨的延伸方向与所述辅助加热柔性调形控温装置的移动方向相同，所述底部导轨的延伸方向与所述辅助加热柔性调形控温装置的移动方向垂直；

所述辅助加热柔性调形控温装置通过滑块在所述步进电机线性模组和所述顶部导轨上滑动。

3.如权利要求1所述的大截面钛合金型材高温蠕变成形工装，其特征在于，在每个控温单元中，所述红外传感器通过法兰安装座与所述隔热活动块连接，所述隔热活动块在所述法兰安装座的两侧分别设有一个长方形活动孔，在所述耐高温方形壳外与两个活动孔对应区域内固定有螺杆结构，通过所述活动孔与所述螺杆结构的配合使所述隔热活动块上下移动。

4.如权利要求1所述的大截面钛合金型材高温蠕变成形工装，其特征在于，所述模具上层板、所述模具中层板和所述模具下层板的材料为镍基高温合金。

5.如权利要求1所述的大截面钛合金型材高温蠕变成形工装，其特征在于，所述模具中层板上设有多个安装孔，所述模具中层板通过各所述安装孔安装在底座上，所述底座固定于所述工作台上；

所述模具中层板设有与各所述加热棒一一对应的通孔，所述模具下层板设有与各所述加热棒一一对应的盲孔，所述加热棒穿过所述模具中层板上的通孔固定在所述模具下层板上的盲孔内。