大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺及优化

作者：王会东; 付和国; 韩颖杰; 谢**; 张鑫; 尹延广; 赵天章

来源：锻压技术, 2022, 47(01): 75-80.

DOI：10.13330/j.issn.1000-3940.2022.01.011

• SPF/DB
• 钛合金
• 壁板
• 双曲率
• 壁厚

针对大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺进行了研究。由于零件尺寸超过1800 mm,型面复杂(双曲率，弦高为330 mm),壁厚分布不均匀，成形后出现了严重开裂(多于6处)、明显缩沟(深度大于1.1 mm)和不贴模等缺陷，且在成形后难于通过化铣精确控制壁厚分布，提出了预变形、化铣、扩散连接和超塑成形的新工艺思路，通过有限元模拟预测了超塑成形后的壁厚分布，验证先化铣再SPF/DB的工艺路线的可行性。并利用自动敷膜和激光刻形等手段提高了隔离剂的涂覆精度，最终在870～930℃、1.0～1.5 MPa的条件下成功整体超塑成形得到壁板零件，并且表面无阶差和缩沟等缺陷，贴模度小于0.3 mm,焊合率超过90%,壁厚分布较为均匀，在口框交叉位置的减薄最为严重，约为母材原始厚度(2 mm)的44.5%,达到了该零件的关键技术指标。

• 单位
  航空宇航学院; 沈阳航空航天大学