TCWAN 0136-2025 網狀結構鈦基復合材料構件熱等靜壓方法

ICS25.160.01CCSJ33團 體 標 準T/CWAN0136—2025網狀結構鈦基復合材料構件熱等靜壓推薦方法Recommendedhotisostaticpressingprocessfornetworkstructuredtitaniummatrixcompositescomponent2025-01-20發(fā)布 2025-02-01實施中國焊接協(xié)會 發(fā) 布T/CWAN0136T/CWAN0136—2025目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1定義與術語 1一般要求 1工藝流程 2生產準備 2熱等靜壓 3檢驗 3包裝、運輸、貯存、標志和歸檔 4T/CWAN0136T/CWAN0136—2025IIII前 言GB/T1.1—20201部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的附錄A為資料性附錄本標準由中國焊接協(xié)會提出并歸口T/CWAN0136T/CWAN0136—2025PAGEPAGE1范圍

網狀結構鈦基復合材料構件熱等靜壓推薦方法規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。GB/T228.11部分：室溫試驗方法GB/T228.22部分：高溫試驗方法GB/T18043620.1鈦及鈦合金牌號和化學成分GB/T4842氬GB/T5168鈦及鈦合金高低倍組織檢驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T8180鈦及鈦合金加工產品的包裝、標志、運輸和貯存GB/T22315金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法GB/T32496金屬基復合材料增強體體積含量試驗方法圖像分析法GB/T34558金屬基復合材料術語GJB1580變形金屬超聲檢驗方法YS/T1685航空航天熱等靜壓用球形鈦合金粉末定義與術語3.1鈦基復合材料titaniummatrixcomposites在純鈦或鈦合金基體中引入或（和）自生增強體的復合材料。3.2網狀結構鈦基復合材料 networkstructuredtitaniummatrixcomposites增強體呈三維網狀分布的鈦基復合材料，其中增強體多為非連續(xù)的陶瓷晶須或顆粒。3.3熱等靜壓 hotisostaticpressing一種以氮氣或氬氣等惰性氣體為壓力傳遞介質，將制件放置于密閉容器之中，在900~2000C溫度和100~200MPa壓力的共同作用下，向制件施加各向同等壓力，獲得高性能致密構件的技術。3.4包套 capsule在熱等靜壓過程中，包裹粉末傳遞壓力的密閉薄壁模具。一般要求人員要求技術人員與檢驗人員在生產加工前均需進行技術培訓。熱等靜壓操作工、儀表工和檢驗工應持有從事本崗位工作的合格證。參與生產的人員對產品材料特征、結構特點、狀態(tài)、工藝難點、圖紙及質量要求有充分了解和認識。設備要求所有設備需要定期維護和保養(yǎng)。檢具與量具需定期較準，并在計量有效期內。20C。原料要求50μm~180μmGB/T3620.1的規(guī)定，鈦合金粉末YS/T1685的規(guī)定。推薦選用微米級20.1μm10μm90%0.1μm20μm99.5%99%。工藝流程包套設計與加工裝粉焊封除氣熱等靜壓后續(xù)處理檢驗生產準備混合粉末準備將陶瓷相顆粒與鈦合金粉末在行星球磨機中混合，球磨罐推薦選擇不銹鋼球磨罐。4:1~6:1180rpm~220rpm4h~6h。3GB/T4842規(guī)定。包套設計與加工為了保證熱等靜壓溫度能使陶瓷相與鈦合金充分反應，復合材料致密，推薦熱等靜壓溫度大于1150℃GB/T3620.1規(guī)定。采用線切割加工出鈦板，鈦板的加工尺寸由所需包套尺寸決定，加工尺寸誤差在0.25mm以內。拼接包套前，采用角磨機或砂輪打磨鈦板邊緣位置去除表面氧化層。TIG130A10A90A-100A。。預留出上蓋板的位置作為裝粉入口，在蓋板中心位置打8mm的孔，隨后焊接8mm的除氣鈦管，并在鈦管端部放入鈦網，防止粉末被抽出。所有焊縫表面應無明顯氣孔和裂紋缺陷。采用高壓氣體清洗包套內部，確保包套內部無焊渣等雜質。裝粉操作人員須佩戴防塵帽、口罩、一次性無塵手套，穿著潔凈的工作服。裝粉前應用酒精或丙酮擦拭粉末包裝瓶，防止包裝瓶表面雜質落入粉末中。從包套上蓋板位置緩慢倒入粉末，同時開啟震動機床將粉末震實。48h48h封焊除氣TIG焊接工藝點焊加滿焊的兩步法焊接上蓋板。鈦管端部應連接真空球閥，再用導氣管連接真空球閥與分子泵真空機的抽氣閥門，以確保導氣管無堵塞情況并且連接緊密。56020C6.010-4Pa。2.010-3Pa。3~43mm，確保焊封效果良好。焊封完成后取下真空球閥，并且從最外側的焊封位置處去掉多余的鈦管。運輸過程中應避免震動。熱等靜壓設備選擇根據(jù)構件尺寸和數(shù)量選擇熱等靜壓機。為避免石墨加熱體揮發(fā)出碳元素污染構件，推薦采用鉬加熱體的熱等靜壓機。GB/T4842的要求。工藝參數(shù)熱等靜壓推薦工藝參數(shù)為，溫度1150~1350C，壓力100~140MPa，保溫時長2-10h。后續(xù)處理目視觀察，熱等靜壓后的表面不允許出現(xiàn)藍色或灰黑色。熱等靜壓后依次進行初加工和深加工，去除包套，并達到表面精度。標出超標準的凹陷點。檢驗130天，人員設備狀態(tài)一致。1檢驗與試驗項目狀態(tài)試驗種類每批構件試驗比例或數(shù)量粉末混合粉末形貌檢驗1次熱等靜壓構件外觀檢驗低倍組織檢驗顯微組織檢驗超聲檢驗100%3個3個2個1個1個100%混合粉末形貌檢驗混合粉末顏色均勻，流動性良好，不應出現(xiàn)結塊、發(fā)黃等情況。利用掃描電子顯微鏡觀察混合粉末形貌，陶瓷相應均勻鑲嵌在球形鈦粉表面，無大量陶瓷相脫落的情況出現(xiàn)。構件外觀檢驗機械加工后表面應整潔、無肉眼可見的夾雜、不致密區(qū)域、裂紋或腐蝕斑點。每個構件關鍵尺寸應符合設計圖紙與合同要求。試樣試樣經線切割切取、研磨后，表面粗糙度（Ra）的最大值為6.3μm。試樣尺寸公差應符合相關辦法標準或GB/T1804中精密等級的規(guī)定。力學性能檢驗GB/T228.1進行，合格指標由供需雙方協(xié)商確定。高溫拉伸試樣尺寸與試驗方法應依據(jù)GB/T228.2GB/T22315進行，合格指標由供需雙方協(xié)商確定。組織檢驗GB/T5168規(guī)定的方法測定。不應有裂紋、縮尾、氣孔、金屬夾雜或非金屬夾雜、影響使用的偏析及其他目視可見的冶金缺陷。1所示，不應存在陶瓷相偏聚，組織中不應存在GB/T32496規(guī)定的方法測定。圖1網狀結構鈦基復合材料熱等靜壓構件組織超聲檢驗構件熱等靜壓后進行超聲檢驗，測試應依據(jù)GJB1580，測試結果應達到GJB1580規(guī)定的AA級。包裝、運輸、貯存、標志和歸檔包裝、運輸、貯存網狀結構鈦基復合材料熱等靜壓構件的包裝、運輸和貯存應符合GB/T8180的規(guī)定。標志應在產品包裝上標明以下印記：——本文件編號；——生產廠家的名稱和地址；——產品名稱和規(guī)格；——生產日期、產品批號；—