[发明专利]一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法

权利要求书

1.一种难变形材料的空心涡轮叶片的多能场辅助制造方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，材料准备；第二步，电辅助超声固结成形；第三步，铣削、磨削；第四步，冲压成形；第五步，热等静压烧结；第六步，热处理；第七步，表面修形。

2.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：材料准备步骤选用箔材为原材料，首先根据空心涡轮叶片内部结构以及气膜孔结构制备出镂空的箔材，然后进行清洗，除去表面污渍，将箔材依次用丙酮和酒精清洗干净。

3.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：电辅助超声固结成形步骤中将厚度为0.01～0.02mm的异种金属箔材按照A-B-A-B……A-B(以镍、铝为例，Ni-Al-Ni-Al……Al-Ni)的顺序(包括但不限于这类异种箔材组合)用超声固结方法一层一层依次固结在一起，成形过程中向箔材施加脉冲电流，其中根据涡轮叶片的空心结构以及气膜孔结构，叠层固结过程中间部分采用的箔材为镂空结构。

4.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：铣削、磨削步骤将超声固结完成的板层结构部件的两端进行叶片和榫头加工。

5.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：冲压成形步骤对上一步得到的成形件的叶片端进行加工，至特定的涡轮叶片形状。

6.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：热等静压烧结步骤将涡轮叶片坯料置于热等静压装置的电阻加热炉内进行处理，促进箔材之间原子的扩散，形成金属间化合物，并消除涡轮叶片层间结构中的空隙，增加箔材界面之间的连接。

7.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：热处理步骤将热等静压处理完的部件放入真空炉内进行真空热处理，以消除箔材的层间界面，增加涡轮叶片的强度。

8.如权利要求1所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：表面修形步骤对上一步得到的涡轮叶片用铣刀进行修形，得到符合要求的涡轮叶片。

9.如权利要求2所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：材料为难变形合金材料的原始组成单元素箔材(以镍铝基高温合金的镍箔和铝箔为例)。

10.如权利要求3所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：超声固结成形将镍箔固定在超声固结成形设备上设置工艺参数，工具头进给速度为10～30mm/s，振幅为20～40μm，压力为1～4kN；在镍箔上固结铝箔设置超声固结参数，工具头进给速度为10～30mm/s，振幅为15～30μm，压力为0.5～3kN。

11.如权利要求3所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：固结过程中向箔材施加脉冲电流，脉冲电流范围为1200～4000A，频率为150～500Hz，脉宽50～80μs。

12.如权利要求5所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：热等静压烧结步骤中各向同等压力不小于150MPa，温度为1100℃～1400℃，保温时间为2h～4h。

13.如权利要求6所述的一种难变形材料的空心涡轮叶片的多功能场辅助制造方法，其特征在于：热处理的加热温度为1100℃～1400℃，保温时间2h，真空炉冷。