[发明专利]一种钛基制件及其热等静压制备方法

权利要求书

1.一种钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、将热等静压用的金属包套在酒精中超声清洗，去除表面灰尘及油污，并对清洗后的金属包套进行干燥处理；

S200、采用氩弧焊机将金属包套的上端盖、下端盖及抽气管与筒体封焊，检查焊缝处是否有缺陷，并利用氦气检漏仪进行气密性检查；

S300、采用振动法向气密性良好的所述金属包套内装入筛分干燥后得到的近球形钛合金粉末，充分振动以确保所述金属包套内填实；

S400、采用包套热除气系统对所述金属包套进行抽真空处理，并利用液压钳配合氩弧焊对所述金属包套的抽真空管进行封焊；

S500、将抽真空并封焊的所述金属包套放入热等静压炉中，升温升压至设定温度和设定压力，保温保压设定时间；以及

S600、卸压并炉冷至200℃以下，自所述金属包套内取出制件，得到钛基制件成品。

2.如权利要求1所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S700、测试所述钛基制件的致密度、抗拉强度和延伸率。

3.如权利要求1或2所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，步骤S200中，所述金属包套的气密性符合真空模式下泄漏率小于1.0×10^-9Pa.m³/s。

4.如权利要求1或2所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，步骤S400中，采用包套热除气系统对所述金属包套进行抽真空处理，进一步包括：

S401、在室温下将所述金属包套抽真空至真空度到1.0×10^-3Pa以下；以及

S402、将所述金属包套放入井式加热炉中加热至550℃，真空度到达1.0×10^-3Pa以下后，保持5h。

5.如权利要求1或2所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，步骤S500中，所述设定温度为800-1000℃，所述设定压力为80-130MPa，所述设定时间为3-5h。

6.如权利要求1或2所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，步骤S300中的近球形钛基粉末采用如下步骤制备：

S301、将钛废料清洗、烘干，清除表面杂质，并于旋转炉中进行氢化还原除杂；然后对吸氢物料进行清洗-破碎-脱氢处理，并对脱氢后物料进行二次破碎与筛分，得到规定粒度的不规则氢化脱氢钛粉；

S302、将所述不规则氢化脱氢钛粉和氧化锆球按设定球料比放入高温球磨罐中并置于旋转炉炉管，通入设定量的氩气，排尽所述旋转炉炉管和高温球磨罐中的空气，使所述不规则氢化脱氢钛粉处于惰性气体保护环境中；

S303、待所述旋转炉炉管和高温球磨罐内部空气完全排出，打开旋转炉的加热系统，以设定升温速率加热至设定温度，打开所述旋转炉的旋转系统，在恒定温度下以设定转速球磨，并全程以设定速率持续稳定通入氩气；

S304、高温球磨结束后，关闭所述旋转炉的加热系统和旋转系统，使粉末随炉冷却且持续稳定通入氩气；冷却至室温后，停止通气，取出所述高温球磨罐，将钛粉与氧化锆球分离；

S305、对高温球磨后收集的粉末进行分级筛分，相邻筛网的筛孔尺寸相差≤15μm，只取相邻筛网之间的粉末；

S306、使用真空干燥箱，在60℃下对筛分后的粉末进行干燥处理，干燥时间为2-3h，干燥后的粉末真空封装保存，以用于热等静压制备钛基制件。

7.如权利要求6所述的钛基制件的热等静压制备方法，其特征在于，步骤S301中，清洗所用试剂为除油剂及10％HCl和10％HF的混合溶液，氢化还原的还原剂为钙、镁氢化物，还原温度为600-800℃，保温时间为30min；吸氢物料的清洗先后用蒸馏水和10％HCl溶液；脱氢温度为600-700℃，时间为5-30h，二次破碎并筛分后得到的粉末粒径为50-120μm。