[發明專利]鈦及鈦合金U型彎管精整定型的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201110209824.6
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102896186A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 路開;路金林;孫志芳
• 申請（專利權）人: 張家港華裕有色金屬材料有限公司
• 主分類號: B21D7/16
• 分類號: B21D7/16;C22F1/18
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及金屬加工領域，特別是涉及鈦及鈦合金U型彎管精整定型的方法及其裝置。

背景技術

鈦及鈦合金作為換熱元件具有很多優點：耐腐蝕性好；管壁可以比較薄，提高了換熱效果；表面光潔，無垢層；密度小，強度高，可使設備體積小，重量輕。因此廣泛應用于艦船、電力、石油開采、化工、海洋工程、冶金等領域。

在多類鈦制換熱器中，U型彎管換熱器是常見的形式之一。但是鈦及鈦合金變形抗力大，制得的U型彎管回彈現象嚴重，給彎管加工帶來困難。常見的問題有：彎曲半徑增大，兩腿長不能平行，穿管困難等。

另一方面，對鈦及鈦合金U管單純冷加工精整，難以精確定型，必須施以一定外部加熱。傳統的方式采用電接觸加熱或燃燒加熱鈦及鈦合金U管，溫度過高、污染重，且鈦的化學活性較高，高溫下易與空氣中氧、氮、氫等氣體發生氧化反應，產生脆性化合物。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中鈦及鈦合金U型彎管定型困難且高溫下易被氣體氧化的缺陷。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種鈦及鈦合金U型彎管精整定型的方法，將鈦及鈦合金U型彎管置于交變磁場中，使鈦及鈦合金U型彎管產生同頻率的感應電流，集膚效應使鈦及鈦合金U型彎管表面迅速加熱，達到消除殘余應力、精整定型的效果。

在一個優選實施方式中，鈦及鈦合金U型彎管在惰性氣體中加熱。

在一個優選實施方式中，該惰性氣體為氬氣。

本發明還提供了一個技術方案：一種鈦及鈦合金U型彎管精整定型的裝置，包括：定位組件、推進組件和感應器，定位組件固定鈦及鈦合金U型彎管，感應器連接高頻交流電產生交變磁場，推進組件將定位組件推入或拉出感應器。

在一個優選實施方式中，感應器包括一個或多個感應線圈。

在一個優選實施方式中，感應線圈為U型。

在一個優選實施方式中，鈦及鈦合金U型彎管精整定型的裝置進一步包括惰性氣體充氣組件。

在一個優選實施方式中，該惰性氣體為氬氣。

在一個優選實施方式中，定位組件包括基板和多個定位銷。基板開槽，定位銷可在基板的槽中移動。

本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型的方法及其裝置，通過快速、高效加熱的方式消除鈦及鈦合金U型彎管彎曲應力并精確定型，解決了鈦及鈦合金U型彎管彎曲不到位，誤差偏大，彎曲處應力集中等問題。

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附圖說明

圖1是本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型裝置感應器的俯視圖；

圖2是本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型裝置感應器的側視圖；

圖3是本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型裝置定位組件的示意圖；

圖4是本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型裝置推進組件的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發明鈦及鈦合金U型彎管精整定型的方法是將鈦及鈦合金U型彎管置于感應器中加熱。感應器不直接產熱，而是在通電后產生交變磁場，使鈦及鈦合金U型彎管產生同頻率的感應電流。根據集膚效應，感應電流將集中在鈦及鈦合金U型彎管表面流過,使其表面迅速加熱升溫，達到消除殘余應力、精整定型的效果。?

整個加熱過程中，鈦及鈦合金U型彎管處于惰性氣體保護氣氛中。惰性氣體通常選用氬氣。

感應器請參閱圖1和圖2，感應器包括一個或多個感應線圈1。感應線圈1是連通高頻交流電（1000～30000Hz或更高)的空心銅管。將鈦及鈦合金U型彎管放入感應線圈1中，感應線圈1通電所產生的交變磁場在鈦及鈦合金U型彎管中產生出同頻率的感應電流。利用集膚效應，可使鈦及鈦合金U型彎管表面迅速加熱，從而達到消除應力的目的。感應器加熱取代氧氣、乙炔等氣體燃燒加熱的方式，無明火，環保安全。

感應器的控制單元可調節控制加熱時間、功率、保溫時間等，簡化人工操作。調至所需加熱溫度、功率，彎管可在10秒左右迅速升溫至400～500℃（或所需溫度），從而達到消除殘余應力，快速精確定型的效果。

感應器的加熱電源2可將市電電源的220V交流電轉化為36V高頻（1000～30000Hz或更高)交流電輸入感應線圈1。