[01340438]高性能复杂金属零部件热等静压整体近净成形技术

1、项目的重要性和必要性：　　航空航天、船舶、能源和武器装备等领域的一些特殊性能和复杂结构的关键零件，如航空发动机涡轮等，通常采用钛或镍基高温合金等特殊材料。如果采用机加工方法不但费时，而且材料浪费严重，有些复杂结构甚至无法制造；铸造能解决复杂结构和提高材料利用率，但钛和镍基材料的铸造工艺非常复杂，成形零件的性能难以控制；锻造可有效提高零件性能，但需要昂贵的精密模具和大型的专用锻造装备，制造成本较铸件高出很多。因此，近年来具备显著省材特征的金属粉末热等静压整体近净成形技术引起了欧美等制造发达国家的极大关注，成为该领域的研究前沿。　　热等静压整体近净成形技术属于一种粉末冶金方法，在钛和镍基高温合金等难成形贵重金属零件的近净成形方面显示出了强大的技术优势。通过该方法可获得100％致密度、力学性能与锻件相当、尺寸精度达±0.1mm的高性能金属零件。该近净成形技术流程短，材料利用率超过90%，几乎不存在材料浪费问题。如利用该近净成形技术制造的飞机发动机涡轮盘零件，其轮盘、叶片和叶冠是一次热等静压整体成形的。试验证明，叶片与轮盘和叶冠之间的连接部位达到了锻造的机械性能。如果采用传统方法，则需分别加工出叶片、轮盘和叶冠，再采用焊接或镶嵌等工艺将三部分连接起来，不仅工艺繁琐，还会导致大量昂贵材料被浪费。　　2、预期经济、社会效益　　该项技术也可以用于航空航天、船舶、能源、军工等行业中特殊复杂零部件的整体近净成形，对国民经济发展、国防建设和科技进步具有重大推动作用和战略意义。　　本技术不仅可获得高性能和复杂结构的金属零部件，而且还可节省90%左右的昂贵金属材料，并大大减少零部件后序加工等环节，达到缩短成形周期、降低制造成本的目的，在成形特殊贵重材料和复杂结构零件时较之机加工和铸锻焊等传统工艺具有十分明显的优势。