CN113151701A - 一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，涉及金属间化合物构件制备成形技术领域；具体步骤为：确定A、B原始板材的厚度比、厚度与层数；原始板材表面处理；热压预复合获得A/B叠层复合板；轧制复合减薄获得A/B微叠层复合板；A/B微叠层复合板气压成形；原位一级反应扩散；原位二级反应合成；本发明把脆性金属铝化物板材的制备与成形转化为塑性良好的纯金属微叠层复合板制备成形，解决了金属铝化物板材直接制备及二次成形难的问题，运用先成形，后成材的反向思路，使纯金属微叠层复合板成形在先，金属铝化物生成在后，金属铝化物生成后不再二次成形，避免了金属铝化物薄壁构件直接高温成形导致的组织性能恶化。

Description

一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法
技术领域
本发明涉及金属间化合物构件制备与成形技术领域，具体涉及一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法。
背景技术
新一代空天飞行器正向高马赫数、高承载、超长航时和超远航程的方向迅速发展，对轻质耐高温薄壁构件的需求不断加大，例如，高超声速飞行器可实现Ma 6~20马赫的飞行速度，但飞行时产生的气动热会使发动机进气道等关键部件遭遇严重的热障冲击，温度可达700 °C以上。而热障冲击将导致金属强度大大削弱，发动机表面出现形变，甚至会导致飞行器解体。因此，新一代空天飞行器对700 °C以上轻质耐热构件的需求越来越迫切，尤其体现在以进气道、隔离段及尾喷管为代表的异形截面整体薄壁构件中。目前，此类构件多采用Ni基高温合金制备，但Ni基高温合金密度过大（7.9~8.5 g·cm-3），对于“克克计较”的空天飞行器来说，易引起结构超重，严重影响其服役性能。因此，迫切需要采用新型轻质耐热材料代替Ni基高温合金来制造空天飞行器进气道等关键薄壁构件。钛/镍铝金属间化合物同时具备金属键及共价键特点，相比于陶瓷及高温合金，具有低密度、高热导率、高熔点、高强度、良好的耐腐蚀性及抗氧化性等优点。钛铝金属间化合物的使用温度高达600-850℃，镍铝金属间化合物的使用温度高达900-1200℃，可作为制造这类构件的首选材料。
一般，复杂薄壁构件的传统制造方法为先通过“熔铸-锻造-轧制”方法制备其板材，再对板材二次成形出最终构件，即“先成材，后成形”。但由于TiAl、NiAl等金属铝化物本征脆性，其板材难以通过传统方法制备；箔材反应合成法虽可制备TiAl、NiAl等金属铝化物板，但受箔材宽幅限制，无法实现大尺寸。TiAl、NiAl等金属铝化物板二次成形需在1000℃左右高温进行，成形难度大，并伴随组织性能恶化。
公开号CN 107081345 B发明申请提出了一种NiAl合金曲面板材构件合成制备与成形一体化方法，该方法是将Ni箔和Al箔交替叠放热压后置于热气胀模具中，热气胀成形出复杂的曲面薄壁构件，高温下将Ni、Al充分扩散反应生成NiAl，进而制备出NiAl曲面薄壁构件。但该方法所采用Ni箔（厚度小于0.1mm）的最大宽度一般不超过300mm，故仅适用于制备小尺寸NiAl曲面薄壁构件。公开号CN 103057203 A发明申请提出了一种层状NiAl材料及其制备方法，该方法仅是将Ni箔、Al箔热压后得到NiAl金属间化合物板材，未涉及复杂曲面薄壁构件的成形制造方法。公开号CN 110142332 A发明申请提出了一种NiAl合金薄壁管件成形与控性一体化方法，该方法是将Ni箔与Al箔交替层叠卷管后形成Ni/Al叠层箔管，而后于热气胀摸具中胀形和高温反应扩散形成NiAl薄壁管件，该方法也是采用箔材为原材料，只适用于成形小尺寸NiAl管形件。公开号CN 1667144 A发明申请提出一种冷轧超薄叠层合金化制备的NiAl形状记忆合金薄膜，该方法仅是将镍箔和铝箔交替叠放冷轧热处理后形成成分均匀的合金薄膜，未涉及其曲面薄壁构件的成形方法。公开号CN 111168407 A发明申请提出采用金属箔带铺放制坯的耐高温薄壁构件一体化制造方法，公开号CN 112091049 A发明申请提出采用金属箔带缠绕芯模制备金属间化合物曲面薄壁构件的方法，以上两种方法均是以金属箔为原材料，通过铺放方式绕模成形，属于分散成形而非整体成形，箔带间存在缝隙，会造成最终成形零件存在严重的孔洞和裂纹缺陷。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，针对大尺寸高性能金属铝化物复杂薄壁构件难以采用传统方法成形制造的难点，提供了一种采用纯金属板轧制复合-气压胀形-原位反应多工艺复合成形大尺寸高性能金属铝化物复杂曲面薄壁构件的方法。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，包括以下步骤：
a）根据要制备的金属铝化物AxBy，确定原料纯金属板A 和B的厚度比、厚度与层数。
b）将表面预处理后的A板和B板交替叠放进行热压预复合，得A/B叠层热压预复合板。
c）将A/B叠层热压预复合板轧制，使其厚度减薄至设定厚度，获得A/B微叠层复合板。
d）将A/B微叠层复合板进行加热气压成形，使其充分贴模成形。
e）原位一级反应扩散：将贴模成形后的A/B微叠层复合板继续于600～650℃，气体压力10～50MPa下保温保压1～6h，使构件中的Al元素充分扩散至其余成分中。
f）原位二级反应合成：在1100-1200℃，气体压力10～50MPa下保温保压1-2h，使A/B微叠层复合板充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件。
g）开模取件，去除曲面薄壁构件端部密封段及充气口和表面残留止焊剂。
优选的，根据金属铝化物AxBy中A原子与B原子的原子个数比x:y来确定纯金属板A板、B板的厚度比；A板、B板层数根据其原始厚度和A/B微叠层复合板的设定厚度确定；A/B微叠层复合板的设定厚度根据曲面薄壁构件的设计厚度确定。
更优的，金属铝化物AxBy制备所采用的原始板材的厚度比由式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
确定，其中M，ρ分别为摩尔质量与密度。
优选的，A为Ni或Ti，B为Al；最终所制得曲面薄壁构件的材料类型为单相AB或单相A3B或A、A3B、AB中两者或三者的混合物。
优选的，所述的表面预处理是将A板和B板先采用有机溶剂擦洗，再将A板、B板酸洗，以去除表面氧化皮。
优选的，所述热压预复合是将交替叠放的A板和B板置于真空热压烧结炉中热压预复合，热压温度为600～650℃，压力为10～50MPa，热压时间为10～30min，真空度为1×10-1～1×10-3 Pa，后随炉冷却至室温取出。
优选的，所述轧制是单道次轧制压下量为10～80%，轧制速率为0.1～0.3m/s，各道次轧制间对A/B叠层热压预复合板进行退火处理，退火温度为600～640℃，退火时间为10～30min。
优选的，所述加热气压成形是将获得的A/B微叠层复合板置于配有加热炉的气压成形模具中，合模后加热至500～630℃，向模腔内充入惰性气体进行气压成形，成形压力根据A/B复合板厚度、屈服强度及所成形构件形状尺寸测算，加压速率为0.1～0.5MPa/min，保压时间为5～30min，使复合板充分贴模成形。
优选的，A板、B板经轧制后，A/B微叠层复合板中A组元板厚需减薄至0.02～0.07mm，B组元板厚需减薄至0.02～0.1mm。
优选的，A/B微叠层复合板进行加热气压成形时，成形压力p大于A/B微叠层复合板贴模前最高点屈服时的等效应力
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
由公式
Figure DEST_PATH_IMAGE007
进行估算，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为曲面薄壁构件的最大半径、
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为A/B微叠层复合板厚度，h为曲面薄壁构件的最大高度。
优选的，热压预复合在热压模具中进行，热压模具为石墨或其他耐高温金属或陶瓷模具，A、B叠层板上下表面应使用石墨纸与热压模具隔开。
优选的，A/B微叠层复合板的加热气压成形是在配有加热炉的气压成形模具中进行，模具内腔表面需均匀涂抹或喷洒一层耐1200℃高温的止焊剂，如氮化硼基止焊剂等。
优选的，A板、B板原始厚度为0.2～1mm，宽幅可以在1m以上。
采用本发明制备得到的金属铝化物曲面薄壁构件的最大宽度＞1m。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：
（1）本发明为一种纯金属板轧制复合-气压胀形-原位反应制备大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件的方法，所采用的原材料为具有较大宽幅的纯Ni（或Ti）板与纯Al板，利用其良好塑性及轧制工艺复合与减薄的双重作用可制得大宽幅Ni（或Ti）/Al微叠层复合板，用于整体成形大尺寸金属铝化物复杂曲面薄壁构件，从而解决直接制备大宽幅Ni（或Ti）Al金属间化合物板困难的问题。
（2）本发明采用原材料为厚度较大的纯Ni（或Ti）板与纯Al板，采用酸洗法去除表面氧化皮时，对其厚度影响不大，而纯Ni（或Ti）箔与纯Al箔材用酸洗法去除表面氧化皮时，对其厚度有严重影响，导致原子比偏离设计要求，且不容易控制和操作。
（3）本发明采用纯Ni（或Ti）、Al具有良好塑性，Ni（或Ti）/Al微叠层复合板便具有良好的成形性能，其薄壁构件成形较容易，从而解决对Ni（或Ti）Al金属间化合物板直接二次成形困难的问题。
（4）本发明采用轧制方法所制得的Ni（或Ti）/Al微叠层复合板，可使其中的Ni（或Ti）/Al单层组元板厚度减薄至0.1mm以下，有利于其后续反应合成Ni（或Ti）Al金属间化合物。
（5）本发明采用轧制方法所制得的Ni（或Ti）/Al微叠层复合板，可使其中的Ni（或Ti）/Al组元板之间具有较高的结合强度，从而具有较好的成形性能。
（6）本发明采用轧制方法所制得的Ni（或Ti）/Al微叠层复合板成形在前，Ni（或Ti）Al金属间化合物生成在后，Ni（或Ti）Al金属间化合物生成后不再二次成形，即运用“先成形，后成材”的反向思路，可解决直接对Ni（或Ti）Al金属间化合物板高温成形而出现的组织性能恶化问题。
附图说明
图1为本发明的采用纯金属板轧制复合-气压胀形-原位反应制备大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件的方法原理图。
图2为本发明的A/B原始板热压预复合示意图。
图3为A/B热压预复合板轧制复合减薄示意图。
图4为A/B微叠层复合板气压成形-原位反应制备AxBy金属铝化物薄壁构件示意图。
图中：1为A/B叠层板，2为上石墨压头，3为上模，4为A/B热压预复合板，5为下模，6为下石墨压头，7为上轧辊，8为下轧辊，9为A/B微叠层复合板，10为胀形上底板，11为胀形上隔热板，12为胀形上模，13为成形后的曲面薄壁构件，14为胀形下模，15为胀形下隔热板，16为胀形下水冷板，17为胀形下底板，18为胀形上水冷板，19为加压控制系统，20为气体增压泵，21为气瓶。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
结合图1，图2，图3，图4说明，本实施方式的一种采用纯金属板轧制复合-气压胀形-原位反应制备大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件的方法包括以下步骤：
步骤一、确定原始板材的厚度比、厚度与层数：两种纯金属板A板、B板的厚度比根据金属铝化物AxBy中A原子与B原子的原子个数比x:y来确定，其中A为Ni或Ti，B为Al；A板、B板原始厚度为0.2～1mm；A板、B板层数根据其原始厚度和最终轧制复合板的设定厚度确定，轧制复合板的设定厚度根据曲面薄壁构件的设计厚度确定。
步骤二、原始板材表面处理：将A板和B板先采用酒精、丙酮等有机溶剂擦洗，再将A板，B板酸洗，以去除表面氧化皮。
步骤三、热压预复合：结合图2说明，将经步骤二得到的A板和B板交替叠放，置于真空热压烧结炉中热压预复合，热压温度为630℃，压力为20MPa，热压时间为20min，真空度为1×10-3 Pa，后随炉冷却至室温取出，获得A/B叠层热压预复合板。
步骤四、轧制复合减薄：结合图3说明，将经步骤三获得的A/B热压预复合板进一步轧制复合，并使其厚度减薄至设定厚度，获得A/B微叠层复合板。单道次轧制压下量为50%，轧制速率为0.2m/s，各道次轧制间需对复合板进行退火处理，退火温度为600℃，退火时间为20min。
步骤五、A/B微叠层复合板气压成形：结合图4说明，将经步骤四获得的A/B微叠层复合板置于配有加热炉的气压成形模具中，合模后加热至600℃，向模腔内充入惰性气体（N2或Ar）进行气压成形，成形压力根据A/B复合板厚度、屈服强度及所成形构件形状尺寸测算，加压速率为0.4MPa/min，保压时间为20min，使复合板充分贴模成形。
步骤六、原位一级反应扩散：结合图4说明，步骤五A/B微叠层复合板充分贴模成形后继续保留在模具中，于640℃，气体压力10MPa下保温保压5h，使构件中B组元即Al元素在高温高压下充分扩散至A组元中。
步骤七、原位二级反应合成：结合图4说明，步骤六的一级反应完成后，将模具继续加热至1100℃，在气体压力10MPa下保温保压1-2h，使构件中A、B组元在高温高压下充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件。
步骤八、开模取件，去除曲面薄壁构件端部密封段及充气口和表面残留止焊剂。
本实施方式中所采用的真空热压烧结炉，双辊轧机，电阻加热炉等均为现成设备，可外购取得。本实施方式的交替叠放的镍板和铝板的总层数为奇数，以使最外层上下表面的金属种类相同，避免轧制过程中因上下表面材料不一致而导致板材变形不均匀。各层金属的厚度必须满足后续扩散反应的要求。本实施方式步骤二中的表面处理包括清除油污及其他污渍并去除氧化皮。
其原理为：以Ti或Ni板、Al板为原材料，先轧制获得Ti（或Ni）/Al微叠层复合板，再对微叠层复合板气压胀形获得Ti（或Ni）/Al微叠层薄壁构件，最后使构件中Ti（或Ni）/Al在高温高压下原位反应生成TiAl、NiAl等金属间化合物，从而制得TiAl、NiAl等金属铝化物薄壁构件。一方面，由于纯Ti或Ni、Al板具有良好塑性和较大宽幅，可轧制获得成形性能优良的大宽幅Ti（或Ni）/Al微叠层复合板，从而突破大尺寸NiAl板难以采用传统方法制备与成形的难点。另一方面，运用“先成形，后成材”的反向思路，使Ti（或Ni）/Al微叠层复合板成形在先，TiAl、NiAl金属间化合物生成在后，TiAl、NiAl等金属铝化物生成后不再二次成形，从而巧妙避免对脆性TiAl、NiAl等金属铝化物板直接高温成形及由此导致的组织性能恶化。
实施例2
本实施方式与实施例1的不同点是：
1、步骤二中A板和B板用细砂纸打磨光亮以去除氧化皮，并用酒精或丙酮溶液擦洗去除油污及污渍，后进行风干。其目的在于使金属板坯的表面更加洁净，利于后续扩散反应。
2、步骤三至步骤七中的技术参数不同，具体为：
步骤三、热压预复合：热压温度为650℃，压力为10MPa，热压时间为15min，真空度为1×10-1 Pa，后随炉冷却至室温取出，获得A/B叠层热压预复合板。
步骤四、单道次轧制压下量为80%，轧制速率为0.3m/s，各道次轧制间需对复合板进行退火处理，退火温度为640℃，退火时间为30min。
步骤五、合模后加热至500℃，向模腔内充入惰性气体（N2或Ar）进行气压成形，成形压力根据A/B复合板厚度、屈服强度及所成形构件形状尺寸测算，加压速率为0.5MPa/min，保压时间为10min，使复合板充分贴模成形。
步骤六、原位一级反应扩散：步骤五A/B微叠层复合板充分贴模成形后继续保留在模具中，于650℃，气体压力20MPa下保温保压4h，使构件中B组元即Al元素在高温高压下充分扩散至A组元中。
步骤七、原位二级反应合成：结合图4说明，步骤六的一级反应完成后，将模具继续加热至1200℃，在气体压力20MPa下保温保压1-2h，使构件中A、B组元在高温高压下充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件。
其余与实施例1相同。
实施例3
本实施方式与实施例1的不同点是：步骤二中用10%-20%的HF水溶液冲洗A板和B板以去除氧化皮，而后用清水冲洗干净，风干。其目的在于使金属板坯的表面更加洁净，利于后续扩散反应。其余步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施方式与实施例2的不同点是：步骤三中A板和B板经表面处理后，将其放置于热压模具时，需要对其交替叠放，并通过胶带对其进行固定。其目的在于保证A板和B板能够准确牢固的叠放在一起，防止错位。其他与实施例2的步骤相同。
实施例5
本实施方式与实施例1的不同点是：结合图2说明，步骤三中将经表面处理的A板和B板放置于热压模具中，所用的热压模具材料为石墨，因此不需要对金属表面均匀涂抹氮化硼。同时，石墨模具具有成本低，耐高温，耐高压等优点。其他与实施例1相同。
实施例6
本实施方式与实施例2的不同点是：结合图3说明，步骤四中A板和B板经真空热压处理后，对其进行表面清洗，而后将其置于双辊轧机中进行多道次冷轧，各道次的变形量为25%，道次间退火温度为620℃，退火时间为15min，轧制的总变形量为70%。其目的在于可以获得良好板形的微叠层复合板，同时将大尺寸复合板的厚度减薄至满足后续的扩散反应需要。其他与实施例2相同。
实施例7
本实施方式与实施例1的不同点是：结合图3说明，步骤四中A板和B板经真空热压处理后，对其进行表面清洗，而后将其置于双辊轧机中进行多道次冷轧，各道次的变形量为20%，道次间退火温度为600℃，退火时间为30min，轧制的总变形量为70%。其目的在于可以获得良好板形的微叠层复合板，同时将大尺寸薄板的厚度减薄至满足后续的扩散反应需要。其他与实施例1相同。
实施例8
本实施方式与实施例1的不同点是：结合图3说明，步骤四中A板和B板经真空热压处理后，对其进行表面清洗，而后将其置于双辊轧机中进行多道次冷轧，各道次的变形量为15%，道次间退火温度为610℃，退火时间为10min，轧制的总变形量为70%。其目的在于可以获得良好板形的微叠层复合板，同时将大尺寸薄板的厚度减薄至满足后续的扩散反应需要。其他与实施例1相同。
实施例9
本实施方式与实施例8不同点是：结合图4说明，步骤五中A板和B板经热压叠轧处理后，将其放置于气压胀形模具中，并将模具加热至620℃进行热气压胀形，所需的胀形压力由胀形高度实际调控。其目的在于可以更好的掌握胀形件的胀形高度与所需的气压，其他与实施例8相同。
实施例10
本实施方式与实施例9的不同点是：结合图4说明，步骤六中经步骤五制备的A/B微叠层薄壁构件，继续升高气压胀形模具的温度至640℃，压力升至20MPa，保温保压4h，使其发生一级反应。其目的在于构件中B组元即Al元素在高温高压下充分扩散至A组元中，其他与实施例9相同。
实施例11
本实施方式与实施例10的不同点是：结合图4说明，步骤七中经步骤六的一级反应后制得的薄壁构件，继续升高气压胀形模具的温度至1100℃，压力升至20MPa，保温保压2h。其目的在于使构件中A、B组元在高温高压下充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件，其他与实施例10相同。
实施例12
本实施方式与实施例10的不同点是：结合图4说明，步骤七中经步骤六一级反应后制得的薄壁构件，继续升高气压胀形模具的温度至1200℃，压力升至20MPa，保温保压1h。其目的在于使构件中A、B组元在高温高压下充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件，其他与实施例10相同。
实施例13
结合图1，图2，图3，图4说明，本实施方式的一种采用Ni、Al板轧制复合-气压胀形-原位反应制备大尺寸NiAl金属间化合物曲面薄壁构件的方法包括以下步骤：
步骤一、确定原始板材的厚度比、厚度与层数：两种纯金属板Ni板、Al板的厚度比根据NiAl中Ni原子与Al原子的原子个数比1:1来确定，Ni板、Al板的厚度比：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
=0.66，故设定原始厚度分别为0.2和0.3mm。
步骤二、表面处理：将Ni、Al板用细砂纸打磨光亮去除氧化皮后，再用酒精溶液擦洗以去除表面油污及其他污渍，后风干。
步骤三、热压预复合：结合图2说明，将经步骤二得到的Ni、Al板交替叠放，置于真空热压烧结炉中热压预复合，热压温度为620℃，压力为50MPa，热压时间为30min，真空度为1×10-1～1×10-3 Pa，后随炉冷却至室温取出，获得Ni/Al叠层热压预复合板。
步骤四、轧制复合减薄：结合图3说明，将经步骤三获得的Ni/Al热压预复合板进一步轧制复合，并使Ni/Al厚度减薄至0.1mm以下，获得Ni/Al微叠层复合板。单道次轧制压下量为20%，轧制速率为0.1m/s，各道次轧制间需对复合板进行退火处理，退火温度为600℃，退火时间为30min。
步骤五、Ni/Al微叠层复合板气压成形：结合图4说明，将经步骤四获得的Ni/Al微叠层复合板置于配有加热炉的气压成形模具中，合模后加热至620℃，向模腔内充入惰性气体N2气进行气压成形，成形压力根据Ni/Al复合板厚度、屈服强度及所成形构件形状尺寸测算，加压速率为0.3MPa/min，保压时间为30min，使复合板充分贴模成形。
步骤六、原位一级反应扩散：结合图4说明，步骤五Ni/Al微叠层复合板充分贴模成形后继续保留在模具中，于640℃，气体压力10MPa下保温保压4h，使构件中Al元素在高温高压下充分扩散至Ni组元中。
步骤七、原位二级反应合成：结合图4说明，步骤六的一级反应完成后，将模具继续加热至1100℃，在气体压力10MPa下保温保压2h，使构件中Ni、Al组元在高温高压下充分反应生成NiAl，从而获得NiAl曲面薄壁构件。
步骤八、开模取件，去除曲面薄壁构件端部密封段及充气口和表面残留止焊剂。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a）根据要制备的金属铝化物AxBy，确定原料纯金属板A 和B的厚度比、厚度与层数；
b）将表面预处理后的A板和B板交替叠放进行热压预复合，得A/B叠层热压预复合板；
c）将A/B叠层热压预复合板轧制，使其厚度减薄至设定厚度，获得A/B微叠层复合板；
d）将A/B微叠层复合板进行加热气压成形，使其充分贴模成形；
e）原位一级反应扩散：将贴模成形后的A/B微叠层复合板继续于600～650℃，气体压力10～50MPa下保温保压1～6h，使构件中的Al元素充分扩散至其余成分中；
f）原位二级反应合成：在1100-1200℃，气体压力10～50MPa下保温保压1-2h，使A/B微叠层复合板充分反应生成AxBy，从而获得AxBy金属铝化物曲面薄壁构件。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，根据金属铝化物AxBy中A原子与B原子的原子个数比x:y来确定纯金属板A板、B板的厚度比；A板、B板层数根据其原始厚度和A/B微叠层复合板的设定厚度确定；A/B微叠层复合板的设定厚度根据曲面薄壁构件的设计厚度确定。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，金属铝化物AxBy制备所采用的原始板材的厚度比由式
Figure DEST_PATH_IMAGE002
确定，其中M，ρ分别为摩尔质量与密度。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，A为Ni或Ti，B为Al；最终所制得曲面薄壁构件的材料类型为单相AB或单相A3B或A、A3B、AB中两者或三者的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，所述的表面预处理是将A板和B板先采用有机溶剂擦洗，再将A板、B板酸洗，以去除表面氧化皮。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，所述热压预复合是将交替叠放的A板和B板置于真空热压烧结炉中热压预复合，热压温度为600～650℃，压力为10～50MPa，热压时间为10～30min，真空度为1×10-1～1×10-3 Pa，后随炉冷却至室温取出。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，所述轧制是单道次轧制压下量为10～80%，轧制速率为0.1～0.3m/s，各道次轧制间对A/B叠层热压预复合板进行退火处理，退火温度为600～640℃，退火时间为10～30min。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，所述加热气压成形是将获得的A/B微叠层复合板置于配有加热炉的气压成形模具中，合模后加热至500～630℃，向模腔内充入惰性气体进行气压成形，成形压力根据A/B复合板厚度、屈服强度及所成形构件形状尺寸测算，加压速率为0.1～0.5MPa/min，保压时间为5～30min，使复合板充分贴模成形。
9.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，A板、B板经轧制后，A/B微叠层复合板中A组元板厚需减薄至0.02～0.07mm，B组元板厚需减薄至0.02～0.1mm。
10.根据权利要求1所述的一种大尺寸金属铝化物曲面薄壁构件制备方法，其特征在于，A/B微叠层复合板进行加热气压成形时，成形压力p大于A/B微叠层复合板贴模前最高点屈服时的等效应力
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
由公式
Figure DEST_PATH_IMAGE008
进行估算，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为曲面薄壁构件的最大半径、
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为A/B微叠层复合板厚度，h为曲面薄壁构件的最大高度。
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