叶轮 研制“胖五”心脏内这个不起眼的零件，科学家竟花费了12年( 三 )
它不像水，如果水要灌到包套中，就可以流到各个角落，但是粉末就比较难了。
我们的解决方案是采用大颗粒和小颗粒相结合，因为大颗粒的流动性比较好，可以“骨碌”过去。
但是它填充性能比较差，因为它比较大，会堵住一些粉末模具中的间隙。
小颗粒的填充性非常好，因为它比较细小，可以填充到模具的各种角落中，但是由于团聚和静电吸附，它的流动性比较差。
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所以我们的解决方法就是大颗粒小颗粒相结合，而且摸索出一套行之有效的、可以达到一个良好致密度的填充方案。现在我要着重介绍一下热等静压。
热等静压是钛合金粉末成形的一个重要方式，它的目的是使松散的粉末致密化。
“热等静压”这四个字，实际上包含了三个词，第一是“热”，第二是“压”。
热，顾名思义，我们要在热等压炉中给它提高很高的温度。
压，就是要压力给它压扁，压力是靠惰性气体，通常是高纯氩气来实现的。
“等静”是什么意思？
因为它是气体，所以在压制的过程中，各个方向的压力是一样的。
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这就是粉末包套放在热等静压炉中，红色的箭头是等静的压力。这个温度下，钛合金的热压温度大概是900多度，压力是1400个大气压，140兆帕。
所以很容易把它变得柔软，然后致密化成形，得到很好的粉末合金。
热等静压进行完后，我们对粉末合金的性能进行了测试。
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这是我们测的室温和低温的力学性能数据，因为氢泵叶轮是用在低温下的，除了低温强度，我们可以看到红色的字是铸造叶轮的性能。我们发现低温下粉末合金的性能比铸造性能提高了140兆帕，这意味着什么？
意味着如果拿粉末合金来做氢泵叶轮，可以承担更高的转速，而且使用起来更加可靠。
粉末叶轮怎么做？
粉末合金做完后，只是万里长征走完了第一步，我们还要用合格的粉末合金制备复杂的粉末叶轮这个零件。
叶轮到底怎么做？
说实话，我也不知道。
各位应该都做过大学毕业设计，也有攻读硕士研究生或博士研究生的时候，导师会给你一篇文献，我们得需要一些技术资料。
但是在12年前，由于这个技术是高度封锁的，我们获得任何技术资料都是比较困难的。
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这是2008年，当时的金属所副所长杨锐在国外开会时，正好是一个热等静压会，他拿回来一篇会议文献，当天晚上就给我，说你赶紧看。我如饥似渴，连夜阅读，发现我想要的东西它都没有。比如包套怎么做、材质是什么、热等静压参数是什么。
最关键的一条，我这个型芯怎么制造，就是图中红圈圈出来的，我只知道包套和型芯模具的长什么样，对于型芯是什么材料做的一无所知。
就是这篇文献，打开了我的叶轮研制之路。
叶轮研制过程中，有一个东西是最需要解决的，就是包套，那个金属胶囊怎么做。
包套绝对是个技术，但是我没想到万事起头难，会难到这个地步。
包套在热等静压过程中是应该收缩的，但是没想到，我这个包套是膨胀的。
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左图红色背底的，这是因为焊缝漏气了，吹泡泡了，这个就废掉了。最离谱的一次是中间这个，这应该是11年前，在热等静压外协单位，我想做一个试板。
这个试板的体量大概是一张A4纸大小的幅面，厚度是摇控器这么厚。
去热压的话应该被压扁，得到致密的合金，结果不仅没压扁，还吹成了面袋子。
当时在场的一个工程师悄悄把我拉到一边，说小徐啊，你点子挺正啊，再差一点，估计你们单位就得给我们这个发热体掏六七十万的维修费了。
我现在一算，基本上就是，两辆哈弗H9的价钱，还是高配。
这是我们遇到的宏观的问题，比较容易解决，因为爆掉后扔掉就算了，无非增加点成本，费点人力。
但是有时往往进行到最后一步了，相当于我们最后一哆嗦，没哆嗦好。
当我兴冲冲地把我们的叶轮拿去无损探伤、检测荧光时发现，有很多表面气孔、皮下气孔，拿到用户那里，肯定是判废的。
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