一种ZrTiAlV合金电场辅助正反复合挤压成形方法

摘要

一种ZrTiAlV合金电场辅助正反复合挤压成形方法，它主要是将合金坯料装入成形的空腔内，再将模具放入放电等离子烧结设备中进行加热挤压，温度为750℃～850℃，最终挤压成形压力为50～60kN，变形的流动应力小于30MPa。成形模具包括：上下垫块、上下压头、模套和模具，上垫块设在上压头的顶面，上压头置于截面与其形状对应的模套内，上压头与坯料接触部分为圆形突起，下压头与上压头相同，且对称放置，下垫块则位于下压头下部；该成形模具的材质为高强度石墨，成形模具放置在放电等离子烧结设备上实现正反复合挤压成形。本发明能够提高ZrTiAlV合金的塑性和韧性，实现在电场辅助状态下合金低温快速挤压成形。

主权项

一种ZrTiAlV合金电场辅助正反复合挤压成形方法，其特征在于：(1)预先计算挤压腔体容积，并计算出块状坯料尺寸，将棒状锆合金进行精准切割，得到挤压用坯料；(2)将合金坯料装入成形模具上、下压头及模套之间的空腔内；(3)将上述模具放入放电等离子烧结设备中进行加热挤压，在加热之前先施加最小接触压力10kN，同时抽真空，真空度为10^‑3MPa，上下压头之间加载电压为5V，最大加载电流在3000～4000A之间，合金的挤压温度在750～850℃，当炉内温度接近设定挤压温度时开始缓慢加压，最终挤压成形压力为50～60kN，变形的流动应力小于30MPa，在挤压过程中通过下压头被动进给施力使挤压制品成形；(4)当设备行走位移接近计算位移时，且位移不发生变化，则合金块体材料挤压完成，停止加热，并进行卸载；(5)挤压件随炉降温，待模具冷却后，取出挤压成形模具，将上下模打开，取出挤压成形的零件。