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《热加工工艺》2014年9月第43卷第l7期

TC4钛合金锥形件叠层超塑成形工艺研究

刘胜京。张军：，雷海龙。陈福龙，孟庆磊

(1．北京航空制造工程研究所，北京100024；2．空军驻北京地区军事代表室，北京100024)

摘要：为了提高锥形件超塑成形效率。提出了叠层超塑成形工艺及高温进出炉成形方案，并采用正反向超塑成形

方法以提高壁厚分布均匀性。通过对超塑成形过程自由胀形阶段与贴模成形阶段进行的力学解析，得到了最佳等效应

变速率条件下的气压加载曲线。以此为基础，对单层正向成形、单层正反向成形及双层正反向成形进行了920℃超塑成

形实验研究。结果表明，正反向成形可显著改善锥形件壁厚均匀性。在双层正反向成形条件下，锥形件最大截面圆度为

0．05iTlln．最小壁厚为1．01lain，型面尺寸及壁厚分布均满足使用要求，下层零件的壁厚均匀性较差。叠层超塑成形工艺

及900℃装出炉方案可行有效，可使锥形件超塑成形效率提高1倍以上。

关键词：叠层超塑成形；TC4钛合金；锥形件；正反向超塑成形；壁厚分布

中图分类号：TG306文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)17．0155．05

Laminated-layerSuperplasticFormingProcessResearchofTC4

TitaniamAlloyConicalParts

LrUShengjing，zHANGJun2，LEIHailong，CHENFulong，MENGQinglei

(1．BeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute，Beijing100024，China；2．AirForceMilitary

RepresentativeOfficeinBeijing，Beijing100024，China)

Abstract：ToimprovethesuperplasticformingfSPF)efficiencyofconicalparts，thelaminated—layerSPFprocessandhte

formingschemeofanenteringandleavingfurnaceathightemperaturewereproposed．Andhtedirect—reverseSPFmehtod

wasadoptedtoimprovehtewallthicknessdistributionunifomrity．Throughthemechnaicsnaalysisoffreebul~ngsatgenad

fillnigdiefomringsatge，htepressureloadingcurveforoptimumequivalentstrainratewasobatnied．Onhtebasisofhtis，hte

SPFexperimenatlresearchesofsingledirectforming，sing!edirect-reverseforminganddoubledirect-reversefomringat920~C

werecarriedout．Theresultsshowthat，direct-reversefomringcnasignificnatlyimprovehtewallhticknessuniformiytof

conicalparts．Ontheconditionofdoubledirectandreversefomring，themaximumsectionroundnessofconicalpartsis

0．05mmandmniimumwallthicknessis1．01mm．Surfacesizeandwallhticknessdistributioncnasatisfyhteusing

requirement，nadhtewallthicknessuniform