[發(fā)明專利]一種鈦合金波紋管的熱成形方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710438704.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN107186037A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣宇峰;孫振兵;楊錦芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通世發(fā)船舶機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B21D26/033
• 分類號(hào): B21D26/033;B21D15/10;B21D37/16;C22C14/00
• 代理公司: 北京商專永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400
• 代理人: 高之波,倪金磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波紋管的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鈦合金波紋管的熱成形方法。

背景技術(shù)

鈦合金波紋管通常應(yīng)用在工作環(huán)境惡劣或者性能要求較高的工作場合。鈦合金屬于難變形金屬，冷成形能力較差，通常采用熱成形工藝進(jìn)行加工。液壓成形和機(jī)械成形屬于冷成形工藝，不適合制造鈦合金波紋管；對(duì)于焊接成形，雖然可以通過精密焊接技術(shù)制造出鈦波紋管，但是焊接波紋管不耐壓，且制造成本高；而超塑成形工藝加熱速度慢，能量損耗大，波紋管的生產(chǎn)效率低。現(xiàn)有的成形技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)鈦合金波紋管的快速、高效率制造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鈦合金波紋管的熱成形方法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題中的一個(gè)或者多個(gè)。

本發(fā)明提供的一種鈦合金波紋管的熱成形方法，包括以下步驟：

A1、將鈦合金管材安裝在成形的兩塊支撐板之間，套上套筒，控制套筒左右兩端的伸出量，使得伸出量為成形所需要的補(bǔ)料長度，將施加內(nèi)部脹形氣壓的接口接入到管材上；

A2、將陶瓷模具安裝在管材的中心部位，之后安裝上保護(hù)陶瓷模具的金屬夾板，通過頂部蓋板和成形模具上的絲桿固定陶瓷模具的位置，使其不能隨意的軸向滑動(dòng)；

A3、在密封圈和陶瓷模具之間的位置安裝上通電電極，然后對(duì)電極施加一定安培的電流，管材的升溫過程中，當(dāng)溫度加到400℃時(shí)，通過通氣施加一定的內(nèi)壓力，使得波紋處形成初始波紋；

A4、在初始波紋形成以后，加大氣缸沖頭的氣壓，對(duì)管材施加軸向壓力，同時(shí)對(duì)鈦合金管材的型腔補(bǔ)料，得到所述的鈦合金波紋管。

在一些實(shí)施方式中，鈦合金波紋管的波高為15mm，波距為26mm。該尺寸的鈦合金波紋管彈性好，補(bǔ)償位移效果好。

在一些實(shí)施方式中，初始波紋的波高為2-4mm。初始波紋高度過小會(huì)導(dǎo)致模具相對(duì)于管材造成滑移動(dòng)，過大會(huì)導(dǎo)致脹形脹破的缺陷。

在一些實(shí)施方式中，氣壓脹形使用惰性氣體。惰性氣體能防止鈦合金波紋管被氧化。

在一些實(shí)施方式中，一定電流為3500-4000A。通入該電流，能使得加熱的溫度穩(wěn)定在700-800℃。

在一些實(shí)施方式中，一定的內(nèi)壓力為0.2-0.4Mpa。脹初波階段的氣壓過大會(huì)出現(xiàn)脹破缺陷，因此選擇合適的內(nèi)壓力進(jìn)行脹形。

在一些實(shí)施方式中，鈦合金管材的材料按重量百分比包括：5.5％-6.8％的Al、3.5-4.5％的V、≤0.03％的Fe、≤0.10％的C、≤0.20％的O、≤0.05％的N、≤0.015％的H、其余為Ti。該組分得到鈦合金波紋管耐高溫、耐高壓，能在400℃、壓力250KG的工況下使用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為鈦合金波紋管成形的裝置，如圖1所示：

一種鈦合金波紋管的熱成形裝置，包括基座6，基座6上垂直設(shè)有兩個(gè)支撐板3，支撐板3設(shè)有通孔，管材4通過所述通孔固定于支撐板3，管材4兩端套設(shè)有管套8，基座6兩端設(shè)有兩個(gè)氣缸1，氣缸1一端設(shè)有并驅(qū)動(dòng)沖頭2，管材4中心套設(shè)有陶瓷模具5。管材4與管套8之間設(shè)有密封環(huán)7。在密封環(huán)7和陶瓷模具5之間的位置安裝上通電電極。

基于鈦合金波紋管成形裝置的熱成形方法，包括以下步驟：

A1、將鈦合金管材安裝在成形的兩塊支撐板之間，套上套筒，控制套筒左右兩端的伸出量，使得伸出量為成形所需要的補(bǔ)料長度，將施加內(nèi)部脹形氣壓的接口接入到管材上；

A2、將陶瓷模具安裝在管材的中心部位，之后安裝上保護(hù)陶瓷模具的金屬夾板，通過頂部蓋板和成形模具上的絲桿固定陶瓷模具的位置，使其不能隨意的軸向滑動(dòng)；

A3、在密封圈和陶瓷模具之間的位置安裝上通電電極，然后對(duì)電極施加一定安培的電流，管材的升溫過程中，當(dāng)溫度加到400℃時(shí)，通過通氣施加一定的內(nèi)壓力，使得波紋處形成初始波紋；

A4、在初始波紋形成以后，加大氣缸沖頭的氣壓，對(duì)管材施加軸向壓力，同時(shí)對(duì)鈦合金管材的型腔補(bǔ)料，得到所述的鈦合金波紋管。

優(yōu)選的，鈦合金波紋管的波高為15mm，波距為26mm。

優(yōu)選的，初始波紋的波高為2-4mm。

優(yōu)選的，氣壓脹形使用惰性氣體。

優(yōu)選的，一定電流為3500-4000A。

優(yōu)選的，一定的內(nèi)壓力為0.2-0.4Mpa。