CN112935508B - 大尺寸钛合金棒加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大尺寸钛合金棒加工方法。所述方法在低于钛合金熔点的情况下，通过对大端面进行预热，达到预热温度后向炉体内充入氢气，并向待连接端面喷撒氢化钛粉，使得钛合金端面表层快速熔化，然后通过离心力将含氢熔体甩出形成半固态表面，通过对两个待连接钛合金工件施压，实现其界面的快速连接，完成以后，通过真空处理，去除钛合金中的氢元素并实现焊接区域组织细化。所述方法只需要较低的能量即可实现大端面钛合金的连接，能耗低，热影响区相对较小，且连接效果好。

Description

大尺寸钛合金棒加工方法

技术领域

本发明涉及钛合金装置技术领域，尤其涉及一种大尺寸钛合金棒加工方法。

背景技术

钛合金具有比强高、耐腐蚀、抗阻尼、生物相容性好等特点，广泛应用于航空、航天、化工、生物等领域，已成为机械制造领域不可或缺的关键材料。随着提纯钛的进步及成本的降低，钛合金加工技术日新月异。钛合金的焊接技术是制备复杂钛合金的有效方法，目前主要是通过氩弧焊、埋弧焊、真空电子束焊、扩散焊、点焊、搅拌摩擦焊、激光焊、等离子束焊等进行焊接。但是对于大端面的焊接需要很高的能量，焊接方法很少。通常工件制备过程中，将氢作为有害元素，能够增加钛合金的脆性，氢处理技术，扩展了材料的制备加工领域，该技术利用氢为临时元素来细化钛合金组织，提高材料的可焊性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种只需要较低的能量即可实现大端面钛合金的连接的加工方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种大尺寸钛合金棒加工方法，使用大尺寸钛合金棒加工装置，其特征在于包括如下步骤：

将端面加热装置装配到侧面加热装置中间，然后将第一待连接母体通过夹持板夹持到第一压力板上，第二待连接母体固定在固定装置上；第一待连接母体和第二待连接母体的被夹持面为非连接面；通过第一压力杆和第二压力杆的运动使得第一待连接母体与第二待连接母体运动至端面加热装置附近，保持间隔距离为3mm -5mm；侧面加热装置周围装配保温层；然后给整个炉体抽真空至10^-3-10^-5Pa，通过侧面加热装置和端面加热装置给第一待连接母体和第二待连接母体加热，将第一待连接母体和第二待连接母体连接面加热温度T0至1350K；

待温度稳定恒定之后，通过进气管向炉体内充入氢气至10MPa，然后将端面加热装置和第二待连接母体一起下降至送料管底部的水平线处；并保持端面加热装置高于第二待连接母体端面的距离大于送料管的直径；然后将送料装置送至第二待连接母体连接端面上，旋转且往复运动送料管，使得载料槽中的氢化钛粉均匀洒落在第二待连接母体的连接端面上，同时第二压力杆旋转，使得氢化钛粉均匀分布在整个第二待连接母体连接端面上；根据气氛中压力的环境，氢化钛受热后，释放出部分氢气然后熔化为含氢熔体，或者直接在高压下熔化，发生反应TiH₂→Ti(H)L+H₂；最终在第二待连接母体连接端面快速形成熔化层，熔化层侵蚀第二待连接母体基体，在端面以下形成液态、糊状区、固态分布区域；

通过观察窗观察并确认端面的熔化情况，直至氢化钛粉熔化完全，该过程中，气氛的气压上升，直至平衡限压阀上限值15MPa；通过红外测温仪反馈温度，保证第二待连接母体端面的温度恒定；如果第二待连接母体端面熔化尚不充分，可适当提高端面加热装置的功率；然后将送料管远离第二待连接母体连接端面；加速第二待连接母体的旋转，将富氢且缺乏基体其他组元的熔体甩出，裸露出处于半固态处洁净表面，然后停止旋转；移开端面加热装置，并将第二待连接母体快速上升使其与第一待连接母体的端面接触，并施加压力至20-100MPa，使得剩余大部分熔体挤出，并实现界面的原子键合连接；逐步降低气氛压力P0，剩余熔体中的氢开始分解；因为熔体氢含量的降低，端面上的剩余熔体结晶点逐渐升高，直至完全凝固，同时给系统抽真空，进行真空处理，除去第一待连接母体、第二待连接母体及其连接界面的氢元素，并通过真空除氢实现焊接区域组织的细化。

进一步的技术方案在于：所述大尺寸钛合金棒加工装置包括炉体，所述炉体内的上侧设置有一端位于炉体外，另一端位于炉体内且向下延伸的第一压力杆，位于所述炉体外的第一压力杆的一端设置有第一驱动装置，所述第一压力杆在所述第一驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动，所述第一压力杆的下侧形成有夹持装置，所述夹持装置上夹持有第一待连接母体，与所述第一待连接母体相对应的炉体内的下侧设置有第二压力杆，所述第二压力杆的一端位于炉体外，另一端位于炉体内且向上延伸，位于所述炉体外的第二压力杆的一端设置有第二驱动装置，所述第二压力杆在所述第二驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动，所述第二压力杆的上端形成有固定装置，所述固定装置上固定有第二待连接母体；所述第一待连接母体与所述第二待连接母体相对设置，且两者之间设置有端面加热装置，所述端面加热装置的外侧设置有侧面加热装置，所述侧面加热装置的内径大于所述待连接母体的外径，且所述侧面加热装置将所述第一待连接母体与第二待连接母体相对应的端部覆盖，载料装置靠近所述炉体的下侧设置，且所述载料装置的一端位于所述炉体外，载料装置的另一端位于所述炉体内，通过所述载料装置向所述第二待连接母体的上端面投入氢化钛粉。

进一步的技术方案在于：所述夹持装置包括第一压力板和位于第一压力板两侧的夹持板，通过所述第一压力板以及两个夹持板将所述第一待连接母体的上端夹持；所述固定装置包括第二压力板和位于第二压力板两侧的固定板，通过所述第二压力板以及固定板将所述第二待连接母体的下端夹持。

进一步的技术方案在于：所述端面加热装置包括端面感应线圈，所述端面加热装置用于对所述第一待连接母体与第二待连接母体相对的端面进行加热，所述端面感应线圈位于端面线圈支撑层内，且所述端面线圈支撑层的外侧固定有端面加热装置支撑，通过所述加热装置支撑将所述端面加热装置固定到所述炉体的内部。

进一步的技术方案在于：所述侧面加热装置用于对第一待连接母体与第二待连接母体相对应的端部进行加热处理，包括侧面感应线圈，所述侧面感应线圈的外侧形成有侧面线圈支撑层，所述侧面支撑层为环状结构，且侧面线圈支撑层上形成有通道，所述通道用于放置所述端面加热装置支撑，使得所述端面加热装置的主体位于所述侧面线圈支撑层围成的环状结构内，侧面加热装置支撑杆的一端与所述侧面线圈支撑层固定，另一端与所述炉体的内部固定，通过所述侧面加热装置支撑杆将所述侧面加热装置固定到所述炉体内。

进一步的技术方案在于：所述侧面加热装置还包括热电偶固定管，所述热电偶固定管内设置有热电偶，所述热电偶固定管的一端位于所述炉体外，所述热电偶固定管的另一端与所述侧面线圈支撑层固定，所述热电偶用于测量所述侧面加热装置的温度。

进一步的技术方案在于：所述载料装置上形成有载料槽，所述载料槽内放置有氢化钛粉，所述载料装置外侧的炉体内壁上形成保温套管，所述载料装置位于所述炉体外侧的一端连接有第三驱动装置，所述第三驱动装置能够驱动所述载料装置旋转和伸缩。

进一步的技术方案在于：所述装置还包括红外测温仪，所述红外测温仪用于测量所述第二待连接母体端面的温度。

进一步的技术方案在于：所述装置还包括压力管，所述压力管的一端位于所述炉体内，所述压力管的另一端位于所述炉体外，且位于炉体外的压力管上设置有压力表；所述炉体上设置有观察窗，通过所述观察窗观察第二待连接母体端面的熔化情况。

进一步的技术方案在于：所述炉体的上侧设置有排气管，所述排气管上设置有排气阀，所述炉体的中部设置有平衡限压管，所述平衡限压管上设置有平衡限压阀，所述炉体的下部设置有进气管，所述进气管上设置有进气阀。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法在低于钛合金熔点的情况下，通过对大端面进行预热，达到预热温度后向炉体内充入氢气，并向待连接端面喷撒氢化钛粉，使得钛合金端面表层快速熔化，然后通过离心力将含氢熔体甩出形成半固态表面，通过对两个钛合金工件施压，实现其界面的快速连接，完成以后，通过真空处理，去除钛合金中的氢元素并实现焊接区域组织细化。所述方法只需要较低的能量即可实现大端面钛合金的连接，能耗低，热影响区相对较小，且连接效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例中所述加工装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中在10MPa氢气压力下的钛-氢相图；

图3是本发明实施例所述加工装置中端面加热装置的结构示意图

图4是本发明实施例所述加工装置中端面线圈支撑层的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例所述加工装置中侧面加热装置的结构示意图

图6是本发明实施例所述加工装置中侧面线圈支撑层的剖视结构示意图；

图7是本发明实施例中感应加热及连接母体空间位置示意图；

图8是本发明实施例中感应加热及连接母体加热示意图；

图9是图8的剖视结构示意图；

图10是本发明实施例中感应加热及连接母体加热示意图；

图11是本发明实施例中两个连接母体高压连接示意图；

图12是图11的剖视结构示意图；

其中：1：炉体；2：压力表；3：第一压力杆；4：第一压力板；4-1：夹持板；5：第一待连接母体；6：排气阀；7：侧面加热装置；7-1：通道；7-2：侧面加热装置支撑杆；7-3：侧面感应线圈；7-4：侧面线圈支撑层；8：第二压力杆；9：第二压力板；9-1：固定板；10：第二待连接母体；11：端面加热装置；11-1：端面感应线圈；11-2：端面线圈支撑层；11-3：端面加热装置支撑杆；12：进气阀；13：平衡限压阀；14：红外测温仪；15：保温套管；16：送料装置；16-1：载料槽；17：热电偶固定管；18：观察窗；19：氢化钛粉。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例公开了一种大尺寸钛合金棒加工装置，包括炉体1，所述炉体1内的上侧设置有一端位于炉体1外，另一端位于炉体1内且向下延伸的第一压力杆3，位于所述炉体1外的第一压力杆 3的一端设置有第一驱动装置，所述第一压力杆 3在所述第一驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动；所述第一压力杆3的下侧形成有夹持装置，所述夹持装置上夹持有第一待连接母体5，与所述第一待连接母体5相对应的炉体1内的下侧设置有第二压力杆3，所述第二压力杆3的一端位于炉体1外，另一端位于炉体1内且向上延伸，位于所述炉体1外的第二压力杆8的一端设置有第二驱动装置，所述第二压力杆8在所述第二驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动，所述第二压力杆8的上端形成有固定装置，所述固定装置上固定有第二待连接母体10；所述第一驱动装置以及第二驱动装置的具体结构可以使用现有技术中的结构，在此不做赘述。需要说明的是，所述第一待连接母体5以及第二待连接母体10的制作材料为钛合金。

如图1所示，所述第一待连接母体5与所述第二待连接母体10相对设置，且两者之间设置有端面加热装置11，所述端面加热装置11的外侧设置有侧面加热装置7，所述侧面加热装置7的内径大于所述第一待连接母体以及第二待连接母体的外径，且所述侧面加热装置7将所述第一待连接母体5与第二待连接母体10相对应的端部覆盖，载料装置16靠近所述炉体1的下侧设置，且所述载料装置的一端位于所述炉体1外，载料装置16的另一端位于所述炉体1内，通过所述载料装置16向所述第二待连接母体10的上端面投入氢化钛粉19。

进一步的，如图1所示，所述夹持装置包括第一压力板4和位于第一压力板4两侧的夹持板4-1，通过所述第一压力板4以及两个夹持板4-1将所述第一待连接母体5的上端夹持；所述固定装置包括第二压力板9和位于第二压力板9两侧的固定板9-1，通过所述第二压力板9以及固定板9-1将所述第二待连接母体10的下端夹持。需要说明的是，所述夹持装置的具体结构还可以为其它类型，在此不做赘述。

进一步的，如图3-图4所示，所述端面加热装置11包括端面感应线圈11-1，所述端面加热装置11用于对所述第一待连接母体5与第二待连接母体10相对的端面进行加热，所述端面感应线圈11-1位于端面线圈支撑层11-2内，且所述端面线圈支撑层11-2的外侧固定有端面加热装置支撑11-3，通过所述加热装置支撑11-3将所述端面加热装置11固定到所述炉体1的内部。所述端面线圈支撑层11-2的制作材料为在连接温度下不与氢气反应的绝缘保温材料，如：氧化铝纤维、石英纤维等。

进一步的，如图5-图6所示，所述侧面加热装置7用于对第一待连接母体5与第二待连接母体10相对应的端部进行加热处理，包括侧面感应线圈7-3，所述侧面感应线圈7-3的外侧形成有侧面线圈支撑层7-4，所述侧面支撑层为环状结构，且侧面线圈支撑层7-4上形成有通道7-1，所述通道7-1用于放置所述端面加热装置支撑11-3，使得所述端面加热装置11的主体位于所述侧面线圈支撑层7-4围成的环状结构内，侧面加热装置支撑杆7-2的一端与所述侧面线圈支撑层7-4固定，另一端与所述炉体1的内壁固定，通过所述侧面加热装置支撑杆7-2将所述侧面加热装置7固定到所述炉体1内。进一步的，如图3-图4所示，所述侧面加热装置7还包括热电偶固定管17，所述热电偶固定管17内设置有热电偶，所述热电偶固定管17的一端位于所述炉体1外，所述热电偶固定管17的另一端与所述侧面线圈支撑层7-4固定，所述热电偶用于测量所述侧面加热装置7的温度。所述侧面线圈支撑层7-4的制作材料为在连接温度下不与氢气反应的绝缘保温材料，如：氧化铝纤维、石英纤维等。

进一步的，如图1所示，所述载料装置16上形成有载料槽16-1，所述载料槽16-1内放置有氢化钛粉19，所述载料装置16外侧的炉体内壁上形成保温套管15，所述载料装置16位于所述炉体外侧的一端连接有第三驱动装置，所述第三驱动装置能够驱动所述载料装置16旋转和伸缩，所述第三驱动装置可以使用现有技术中的装置，其具体结构在此不做赘述。

此外，所述装置还包括红外测温仪14，所述红外测温仪14用于测量所述第二待连接母体10端面的温度，通过所述红外测温仪14可以方便的得出第二待连接母体10端面的温度。所述装置还包括压力管，所述压力管的一端位于所述炉体内，所述压力管的另一端位于所述炉体外，且位于炉体外的压力管上设置有压力表2，通过所述压力表2可得出炉体内的压力信息。所述炉体上设置有观察窗18，通过所述观察窗18观察第二待连接母体10端面的熔化情况。所述炉体的上侧设置有排气管，所述排气管上设置有排气阀6，所述炉体的中部设置有平衡限压管，所述平衡限压管上设置有平衡限压阀13，所述炉体的下部设置有进气管，所述进气管上设置有进气阀12。保温套管15、送料装置16、侧面感应线圈7-3以及端面感应线圈为铜材质11-1且内部水冷，水冷壁厚可以承受20 MPa不变形，保温套管15的内径等于送料管16的外径，误差0.1-0.5mm。

相应的，本发明还公开了一种大尺寸钛合金棒加工方法，使用大尺寸钛合金棒加工装置，包括如下步骤：

将端面加热装置11装配到侧面加热装置7中间，然后将第一待连接母体5通过夹持板4-1夹持到第一压力板4上，第二待连接母体10固定在在第二压力板9上，如图7所示；第一待连接母体5和第二待连接母体10的被夹持面为非连接面，通过第一压力杆3和第二压力杆8的运动使得第一待连接母体5与第二待连接母体10运动至端面加热装置11附近，保持间隔距离为3mm -5mm；侧面加热装置7周围装配保温层；然后给整个炉体抽真空至10^-3-10^-5Pa，通过侧面加热装置7和端面加热装置11给第一待连接母体5和第二待连接母体10加热，将第一待连接母体5和第二待连接母体10连接面加热温度T0至1350K，，如图8-图9所示；

待温度稳定恒定之后，通过进气管12向炉体内充入氢气至10MPa，然后将端面加热装置11和第二待连接母体10一起下降至送料管16底部的水平线处，10MPa氢气压力下的钛-氢相图如图2所示；并保持端面加热装置11高于第二待连接母体10端面的距离大于送料管16的直径；然后将送料装置16送至第二待连接母体10连接端面上，旋转且往复运动送料管16，使得载料槽中的氢化钛粉19均匀洒落在第二待连接母体10的连接端面上，同时第二压力杆8旋转，使得氢化钛粉19均匀分布在整个第二待连接母体10连接端面上，如图10所示；根据气氛中压力的环境，氢化钛受热后，释放出部分氢气然后熔化为含氢熔体，或者直接在高压下熔化，发生反应TiH₂→Ti(H)L+H₂；最终在第二待连接母体10连接端面快速形成熔化层，熔化层侵蚀第二待连接母体10基体，在端面以下形成液态、糊状区、固态分布区域；

通过观察窗观察并确认端面的熔化情况，直至氢化钛粉19熔化完全，该过程中，气氛的气压上升，直至平衡限压阀13上限值15MPa；通过红外测温仪14反馈温度，保证第二待连接母体10端面的温度恒定；如果第二待连接母体10端面熔化尚不充分，可适当提高端面加热装置11的功率；然后将送料管16远离第二待连接母体10连接端面；加速第二待连接母体10的旋转，将富氢且缺乏基体其他组元的熔体甩出，裸露出处于半固态处洁净表面，然后停止旋转；移开端面加热装置11，并将第二待连接母体10快速上升使其与第一待连接母体5的端面接触，并施加压力至20-100MPa，使得剩余大部分熔体挤出，并实现界面的原子键合连接，如图11-图12所示；逐步降低气氛压力P0，因为结晶点的降低，端面上的剩余熔体结晶点逐渐升高，直至完全凝固，同时给系统抽真空，进行真空处理，除去第一待连接母体5、第二待连接母体10及其连接界面的氢元素，并通过真空除氢实现焊接区域组织的细化。

综上，本发明所述装置和方法利用高压气氛下，氢原子能够降低钛合金的熔点的特性，在高温高压下快速在端面涂覆氢化钛复合粉末，在高温高压下，氢化钛快速分解形成富氢熔体和氢气，富氢熔体含氢量大于钛合金母材，富氢熔体会快速侵蚀钛合金母材连接端面，端面以下形成液态、糊状区（半固态）、固态分布。然后通过离心力将富氢熔体部分甩出，最后将半固态区域进行压力连接，然后逐渐降低氢的含量使得剩余界面含氢熔体凝固，实现钛合金大端面的快速连接。然后给系统抽真空，进行高温真空处理，去除连接母体及其连接界面的氢元素，并通过真空脱氢实现焊接区域组织的细化。

Claims (10)

1.一种大尺寸钛合金棒加工方法，使用大尺寸钛合金棒加工装置，其特征在于包括如下步骤：

将端面加热装置（11）装配到侧面加热装置（7）中间，然后将第一待连接母体（5）通过夹持板（4-1）夹持到第一压力板（4）上，第二待连接母体（10）固定在固定装置上；第一待连接母体（5）和第二待连接母体（10）的被夹持面为非连接面；通过第一压力杆（3）和第二压力杆（8）的运动使得第一待连接母体（5）与第二待连接母体（10）运动至端面加热装置（11）附近，两侧分别与端面加热装置（11）保持间隔距离为3mm-5mm；侧面加热装置（7）周围装配保温层；然后给整个炉体抽真空至10^-3-10^-5Pa，通过侧面加热装置（7）和端面加热装置（11）给第一待连接母体（5）和第二待连接母体（10）加热，将第一待连接母体（5）和第二待连接母体（10）连接面加热温度T0至1350K；

待温度稳定恒定之后，通过进气管向炉体内充入氢气至压力达到10MPa，然后将端面加热装置和第二待连接母体（10）一起下降至送料装置（16）底部的水平线处；并保持端面加热装置（11）高于第二待连接母体（10）端面的距离大于送料装置（16）的直径；然后将送料装置（16）送至第二待连接母体（10）连接端面上，旋转且往复运动送料装置（16），使得载料槽中的氢化钛粉（19）均匀洒落在第二待连接母体（10）的连接端面上，同时第二压力杆（8）旋转，使得氢化钛粉（19）均匀分布在整个第二待连接母体（10）连接端面上；根据气氛中压力的环境，氢化钛受热后，释放出部分氢气然后熔化为含氢熔体；最终在第二待连接母体（10）连接端面快速形成熔化层，熔化层侵蚀第二待连接母体（10）基体，在端面以下形成液态、糊状区、固态分布区域；

通过观察窗观察并确认端面的熔化情况，直至氢化钛粉（19）熔化完全，该过程中，气氛的气压上升，直至平衡限压阀（13）上限值15MPa；通过红外测温仪（14）反馈温度，保证第二待连接母体（10）端面的温度恒定；如果第二待连接母体（10）端面熔化尚不充分，可适当提高端面加热装置（11）的功率；然后将送料装置（16）远离第二待连接母体（10）连接端面；加速第二待连接母体（10）的旋转，将含富氢且缺乏基体其他组元的熔体甩出，裸露出处于半固态处洁净表面，然后停止旋转；移开端面加热装置（11），并将第二待连接母体（10）快速上升使其与第一待连接母体（5）的端面接触，并施加压力至20-100MPa，使得剩余大部分熔体挤出，并实现界面的原子键合连接；逐步降低气氛压力P0，剩余熔体中的氢开始分解；因为熔体氢含量的降低，端面上的剩余熔体结晶点逐渐升高，直至完全凝固，同时给系统抽真空，保持真空处理，除去第一待连接母体（5）、第二待连接母体（10）及其连接界面的氢元素，并通过真空除氢实现焊接区域组织的细化。

2.如权利要求1所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述大尺寸钛合金棒加工装置包括炉体（1），所述炉体（1）内的上侧设置有一端位于炉体（1）外，另一端位于炉体（1）内且向下延伸的第一压力杆（3），位于所述炉体（1）外的第一压力杆（3）的一端设置有第一驱动装置，所述第一压力杆（3）在所述第一驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动，所述第一压力杆（3）的下侧形成有夹持装置，所述夹持装置上夹持有第一待连接母体（5），与所述第一待连接母体（5）相对应的炉体（1）内的下侧设置有第二压力杆（8），所述第二压力杆（8）的一端位于炉体（1）外，另一端位于炉体（1）内且向上延伸，位于所述炉体（1）外的第二压力杆（8）的一端设置有第二驱动装置，所述第二压力杆（8）在所述第二驱动装置的驱动下可进行旋转和升降运动，所述第二压力杆（8）的上端形成有固定装置，所述固定装置上固定有第二待连接母体（10）；所述第一待连接母体（5）与所述第二待连接母体（10）相对设置，且两者之间设置有端面加热装置（11），所述端面加热装置（11）的外侧设置有侧面加热装置（7），所述侧面加热装置（7）的内径大于所述第一待连接母体（5）以及第二待连接母体（10）的外径，且所述侧面加热装置（7）将所述第一待连接母体（5）与第二待连接母体（10）相对应的端部覆盖，送料装置（16）靠近所述炉体（1）的下侧设置，且所述送料装置的一端位于所述炉体（1）外，送料装置（16）的另一端位于所述炉体（1）内，通过所述送料装置（16）向所述第二待连接母体（10）的上端面投入氢化钛粉（19）。

3.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述夹持装置包括第一压力板（4）和位于第一压力板（4）两侧的夹持板（4-1），通过所述第一压力板（4）以及两个夹持板（4-1）将所述第一待连接母体（5）的上端夹持；所述固定装置包括第二压力板（9）和位于第二压力板（9）两侧的固定板（9-1），通过所述第二压力板（9）以及固定板（9-1）将所述第二待连接母体（10）的下端夹持。

4.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述端面加热装置（11）包括端面感应线圈（11-1），所述端面加热装置（11）用于对所述第一待连接母体（5）与第二待连接母体（10）相对的端面进行加热，所述端面感应线圈（11-1）位于端面线圈支撑层（11-2）内，且所述端面线圈支撑层（11-2）的外侧固定有端面加热装置支撑（11-3），通过所述端面 加热装置支撑（11-3）将所述端面加热装置（11）固定到所述炉体（1）的内部。

5.如权利要求4所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述侧面加热装置（7）用于对第一待连接母体（5）与第二待连接母体（10）相对应的端部进行加热处理，包括侧面感应线圈（7-3），所述侧面感应线圈（7-3）的外侧形成有侧面线圈支撑层（7-4），所述侧面线圈支撑层为环状结构，且侧面线圈支撑层（7-4）上形成有通道（7-1），所述通道（7-1）用于放置所述端面加热装置支撑（11-3），使得所述端面加热装置（11）的主体位于所述侧面线圈支撑层（7-4）围成的环状结构内，侧面加热装置支撑杆（7-2）的一端与所述侧面线圈支撑层（7-4）固定，另一端与所述炉体（1）的内壁固定，通过所述侧面加热装置支撑杆（7-2）将所述侧面加热装置（7）固定到所述炉体（1）内。

6.如权利要求5所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述侧面加热装置（7）还包括热电偶固定管（17），所述热电偶固定管（17）内设置有热电偶，所述热电偶固定管（17）的一端位于所述炉体（1）外，所述热电偶固定管（17）的另一端与所述侧面线圈支撑层（7-4）固定，所述热电偶用于测量所述侧面加热装置（7）的温度。

7.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述送料装置（16）上形成有载料槽（16-1），所述载料槽（16-1）内放置有氢化钛粉（19），位于炉体内壁处的送料装置（16）外侧形成保温套管（15），所述送料装置（16）位于所述炉体外侧的一端连接有第三驱动装置，所述第三驱动装置能够驱动所述送料装置（16）旋转和伸缩。

8.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述装置还包括红外测温仪（14），所述红外测温仪（14）用于测量所述第二待连接母体（10）端面的温度。

9.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述装置还包括压力管，所述压力管的一端位于所述炉体内，所述压力管的另一端位于所述炉体外，且位于炉体外的压力管上设置有压力表（2）；所述炉体上设置有观察窗（18），通过所述观察窗（18）观察第二待连接母体（10）端面的熔化情况。

10.如权利要求2所述的大尺寸钛合金棒加工方法，其特征在于：所述炉体的上侧设置有排气管，所述排气管上设置有排气阀（6），所述炉体的中部设置有平衡限压管，所述平衡限压管上设置有平衡限压阀（13），所述炉体的下部设置有进气管，所述进气管上设置有进气阀（12）。

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