ICS25.160.01 CCSJ33 团 体 标 准 T/CWAN0136-2025 网状结构钛基复合材料构件热等静压推荐方法 Remended hot isostatic pressing process for network structured titanium matrix positesponent 2025-01-20发布 2025-02-01实施 中国焊接协会发布
T/CWAN 0136-2025 目 次 前 言 II 1范围. 2规范性引用文件 3定义与术语 4一般要求. 5工艺流程. 6生产准备. 7热等静压.
8检验 9包装、运输、贮存、标志和归档
T/CWAN 0136-2025 前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规 则》的规定起草.
本文件的附录A为资料性附录 本标准由中国焊接协会提出并归口 本文件起草单位：哈尔滨工业大学、哈工大苏州研究院、昆山一兴泰鹏新材料科技有限 公司、中国机械总院集团郑州机械研究限公司.
本文件主要起草人：黄陆军、耿林、孙徕博、陈润、孙枫泊、安琦、王帅、张芮、包阳、 崔喜平、韩亚坤、王存玉、鲁伟航、张昕、陈昕、秦建.
Ⅱ
T/CWAN 0136-2025 网状结构钛基复合材料构件热等静压推荐方法 1范围 本文件规定了网状结构钛基复合材料构件热等静压的一般要求、生产准备、技术要求、检验规则以 及包装、运输、储存、标志和归档.
本文件适用于以球形钛粉和陶瓷粉为原材料，通过热等静压实现粉末致密并成形网状结构钛基复合 材料复杂构件.
2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款.
GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法 GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T3620.1钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T 4842 GB/T5168钛及钛合金高低倍组织检验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T8180钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存 GB/T22315金属材料弹性模量和泊松比试验方法 GB/T32496金属基复合材料增强体体积含量试验方法图像分析法 GB/T34558金属基复合材料术语 GJB1580变形金属超声检验方法 YS/T1685航空航天热等静压用球形钛合金粉末 3定义与术语 3.1 钛基复合材料titaniummatrix posites 在纯钛或钛合金基体中引入或（和）自生增强体的复合材料.
3.2 网状结构钛基复合材料network structured titaniummatrix posites 增强体呈三维网状分布的钛基复合材料，其中增强体多为非连续的陶瓷晶须或颗粒.
3.3 热等静压hot isostatic pressing 一种以氮气或氢气等情性气体为压力传递介质，将制件放置于密闭容器之中，在900~2000°C温度 和100~200MPa压力的共同作用下，向制件施加各向同等压力，获得高性能致密构件的技术.
3.4 包套capsule 在热等静压过程中，包裹粉末传递压力的密闭薄壁模具.
4一般要求 4.1人员要求 4.1.1技术人员与检验人员在生产加工前均需进行技术培训.
4.1.2热等静压操作工、仪表工和检验工应持有从事本岗位工作的合格证.
T/CWAN 0136-2025 4.1.3参与生产的人员对产品材料特征、结构特点、状态、工艺难点、图纸及质量要求有充分了解和认 识.
4.2设备要求 4.2.1设备需要定期维护和保养.
4.2.2检具与量具需定期较准，并在计量有效期内.
4.2.3热等静压设备保温过程中温度正负偏差小于20°℃ 4.3原料要求 4.3.1球形钛合金粉末，粒径为50um~180um，钛合金粉末成分符合GB/T3620.1的规定，钛合金粉末 的松装密度、振实密度、流动性、球形率、空心粉率等应符合YS/T1685的规定.
4.3.2推荐选用微米级TiB粉末为陶瓷相原材料，粒径为0.1μm~10μm占比高于90%，粒径为0.1μm~20 μum 占比高于99.5%，纯度不低于99%.
5工艺流程 网状结构钛基复合材料构件热等静压工作流程为：整体过程包括三步，生产准备、热等静压和检验.
具体流程应按照以下步骤执行：混合粉末制备→包套设计与加工→装粉→焊封除气→热等静压→后 续处理→检验 6生产准备 6.1混合粉末准备 6.1.1将陶瓷相颗粒与钛合金粉末在行星球磨机中混合，球磨罐推荐选择不锈钢球磨罐.
6.1.2球磨工艺为球料比4:1~6:1，球磨转速为180rpm~220rpm，球磨时间4h~-6h.
6.1.3球磨前对球磨罐内充放氢气至少3次，氢气纯度应符合GB/T4842规定.
6.2包套设计与加工 6.2.1为了保证热等静压温度能使陶瓷相与钛合金充分反应，复合材料致密，推荐热等静压温度大于 1150℃.
同时为了避免在此温度区间铁钛发生的共晶反应，包套所用材料应为TA2牌号的纯钛，其化 学成分符合GB/T3620.1规定.
6.2.2采用线切割加工出钛板，钛板的加工尺寸由所需包套尺寸决定，加工尺寸误差在±0.25mm以内.
6.2.3拼接包套前，采用角磨机或砂轮打磨钛板边缘位置去除表面氧化层.
6.2.4利用TIG弧焊机点焊将拼接钛版固定，焊接电流130A±10A.采用填丝焊接的方式将剩余拼接区 域满焊，满焊时采用的电流为90A-100A.
6.2.5预留出上盖板的位置作为装粉入口，在盖板中心位置打Φ8mm的孔，随后焊接Φ8mm的除气钛 管，并在钛管端部放入钛网，防止粉末被抽出.
6.2.6焊缝表面应无明显气孔和裂纹缺陷.
采用高压气体清洗包套内部，确保包套内部无焊渣等杂 质.
6.3装粉 6.3.1操作人员须佩戴防尘幅、口罩、一次性无尘手套，穿着洁净的工作服.
6.3.2装粉前应用酒精或丙酮擦拭粉末包装瓶，防止包装瓶表面杂质落入粉末中.
6.3.3从包套上盖板位置缓慢倒入粉末，同时开启震动机床将粉末震实.
6.3.4混合粉末应在开包后48h内用完，未在48h内使用完毕的混合粉应立即抽真空保存.
开包后的粉 末要防止锈、钛合金切割碎屑、油脂等杂质污染.
6.4封焊除气 6.4.1当粉末与上盖板平齐时，盖上垫片和上盖板，保证上盖板与外套水平，采用TIG焊接工艺点焊加 2
