Способ изготовления полой механической детали при помощи диффузионной сварки и сверхпластичного формования - RU2004110911A

Реферат

1. Способ изготовления полой механической детали (10) путем диффузионной сварки и сверхпластичного формования, включающий в себя следующие этапы:

a) обеспечение наличия по меньшей мере двух первичных деталей (16', 30), изготовленных из сверхпластичного материала;

b) нанесение противодиффузионного материала (32) согласно предварительно заданному рисунку (34) на по меньшей мере одну сторону упомянутых первичных деталей (16', 30);

c) соединение первичных деталей (16', 30) по их периферии, за исключением места, образующего проход, причем упомянутые первичные детали (16', 30) образуют пакет, попарно ограничивая между собой полость (18), и упомянутая по меньшей мере одна сторона обращена к упомянутой полости (18);

d) диффузионная сварка упомянутого пакета первичных деталей при изостатическом давлении;

e) размещение сваренной таким образом сборки в форме;

f) создание в упомянутой форме температуры сверхпластичного формования и подача инертного газа под давлением сверхпластичного формования через упомянутый проход в упомянутую полость (18), что вызывает раздувание пакета и сверхпластичное формование, позволяющее получить заготовку требуемой механической детали (10),

отличающийся тем, что этап b) осуществляют в виде последовательности следующих операций:

b1) нанесение слоя противодиффузионного материала (32), содержащего порошок, на всю поверхность упомянутой по меньшей мере одной стороны первичных деталей (16', 30);

b2) локализованное спекание противодиффузионного материала (32) согласно упомянутому предварительно заданному рисунку (34) путем нагревания за счет локализованного воздействия лазерного луча (38) вдоль траектории (36), образованной по меньшей мере одной зоной (34a-34h), в результате чего в упомянутой по меньшей мере одной зоне (34a-34h) создаются, с одной стороны, связи между частицами упомянутого порошка, а с другой стороны, имеет место явление диффузии между частицами этого порошка и материалом упомянутой по меньшей мере одной стороны первичных деталей;

b3) удаление противодиффузионного материала (32) из областей, не подвергавшихся воздействию лазерного луча (38).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый противодиффузионный материал (32) содержит упомянутый порошок и связующее, а также тем, что этот порошок представляет собой противодиффузионный наполнитель, образованный огнеупорным материалом, содержащим по меньшей мере один из материалов, выбранных из группы, состоящей из оксида иттрия, оксида алюминия, графита и нитрида бора, или любым другим порошком из материала, совместимого с материалом основы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый противодиффузионный наполнитель представляет собой порошок оксида иттрия, средние размеры частиц которого составляют менее 50 мкм.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутое связующее представляет собой воду.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап b1) нанесения слоя противодиффузионного материала осуществляют при помощи распыления.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап b2) спекания осуществляют в атмосфере инертного газа, предпочтительно в атмосфере аргона.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап b3) удаления противодиффузионного материала осуществляют путем промывки или любого другого механического действия типа очистки щеткой.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутым лазерным лучом (38) управляют при помощи системы регулирования, управляемой компьютером.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что для каждой зоны (34a-34h) упомянутая система регулирования начинает прохождение соответствующего участка траектории (36) внутри упомянутой зоны (34a-34h).

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая механическая деталь представляет собой полую лопатку (10) газотурбинного двигателя, в частности, лопатку ротора вентилятора, а также тем, что на этапе а) обеспечивают наличие трех первичных деталей, представляющих собой верхнюю первичную деталь, центральный лист (16') и нижнюю первичную деталь.