[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度鈦合金封頭壓制工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811342967.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN109570380A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧桂平;繆蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通中船機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): B21D53/02
• 分類號(hào): B21D53/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度鈦合金封頭壓制工藝,準(zhǔn)備鈦封頭板坯料,制作工藝板,制作試板,將試板加熱，然后在壓機(jī)模具上進(jìn)行預(yù)壓,將鈦封頭板坯料和工藝板一同進(jìn)行封頭壓制。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，提高了鈦合金封頭的成品合格率，壓制出的鈦合金封頭表面光潔，沒有局部的、不超出其厚度偏差的裂紋、劃傷、壓痕、凹坑等缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種封頭壓制工藝，特別是一種高強(qiáng)度鈦合金封頭壓制工藝。

背景技術(shù)

鈦?zhàn)鳛橐环N優(yōu)秀的船舶材料，各國造船業(yè)對(duì)其十分重視，先后研制出了系列的船用鈦合金。鈦合金按照強(qiáng)度分類有低等強(qiáng)度合金、中等強(qiáng)度合金和高等強(qiáng)度合金，鈦合金由于具有金屬材料中最強(qiáng)的比強(qiáng)度以及優(yōu)異的耐腐蝕性能，減重明顯，提高設(shè)備的可靠性、耐久性等優(yōu)點(diǎn)，在船舶行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。

由于鈦材具有許多適合于作為海水環(huán)境材料的性能，如抗點(diǎn)蝕和裂紋腐蝕、抗應(yīng)力腐蝕、抗電化腐蝕以及有較高的屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度等， 因此， 海洋環(huán)境中用的熱交換器、冷凝器、冷卻器和管路選用鈦材替代銅鎳合金已成為一大趨勢(shì)。與過去使用銅鎳合金相比，鈦材在物理性能、力學(xué)性能以及耐蝕性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且在維護(hù)方面還可以節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用。

鈦冷凝器主要由海水進(jìn)出口端蓋、殼體、管組及附件等組成，端蓋由封頭和法蘭及進(jìn)出口接管焊接而成，其中封頭的形狀為橢球形。其用途是用海水冷卻蒸汽或熱水，蒸汽或者熱水走殼側(cè)，從殼側(cè)的進(jìn)口接管進(jìn)入殼側(cè)內(nèi)，并沿隔板形成的回路與換熱管充份接觸后進(jìn)行熱量交換，由出口接管排出。海水介質(zhì)走管側(cè)，由端蓋的進(jìn)口接管進(jìn)入水室，經(jīng)換熱管、回流端蓋作若干次迴流后經(jīng)端蓋出口接管排出。這樣使海水不斷帶走蒸汽或者熱水的熱量，從而使蒸汽或熱水冷卻到需要的溫度。

水下鈦冷凝器，其海水設(shè)計(jì)壓力達(dá)3Mpa，端蓋法蘭和封頭不適宜采用低等和中等強(qiáng)度鈦合金，法蘭必須用高等強(qiáng)度鈦合金制造，封頭必須用高等強(qiáng)度鈦合金壓制.由于鈦材自身的特點(diǎn)，加上強(qiáng)度高，溫降大，在外界環(huán)境下冷卻速度較快，冷卻不均勻，變形抗力大，封頭壓制時(shí)很容易產(chǎn)生裂紋,目前國內(nèi)還沒有突破該技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度鈦合金封頭壓制工藝，提高鈦合金封頭成品率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種高強(qiáng)度鈦合金封頭壓制工藝，其特征在于包含以下步驟：

步驟一：準(zhǔn)備鈦封頭板坯料；

步驟二：制作工藝板；

步驟三：制作試板；

步驟四：將試板加熱，然后在壓機(jī)模具上進(jìn)行預(yù)壓；

步驟五：將鈦封頭板坯料和工藝板一同進(jìn)行封頭壓制。

進(jìn)一步地，所述步驟一具體為將鈦封頭板加工成圓形坯料，然后將圓形坯料的邊緣加工成圓弧形以減少應(yīng)力集中，防止壓制過程中開裂。

進(jìn)一步地，所述步驟二具體為將6-16mm厚度的碳鋼板加工成與鈦封頭板坯料形狀匹配的圓形工藝板。

進(jìn)一步地，所述步驟三具體為將10-20mm厚的碳鋼板加工成與鈦封頭板坯料匹配的圓形試板。

進(jìn)一步地，所述步驟四具體為將加工好的試板放入到爐內(nèi)加熱，然后將加熱過的試板放置在壓機(jī)模具上進(jìn)行預(yù)壓，從而對(duì)壓機(jī)模具進(jìn)行預(yù)熱。

進(jìn)一步地，所述試板放入到爐內(nèi)加熱至800-900℃。

進(jìn)一步地，所述步驟五具體為將準(zhǔn)備好的工藝板放置在壓機(jī)模具上，同時(shí)將鈦封頭板坯料放置到爐內(nèi)進(jìn)行加熱，然后將鈦封頭板坯料迅速從爐內(nèi)取出放置到工藝板上側(cè)，開啟壓機(jī)通過模具進(jìn)行快速壓制。

進(jìn)一步地，所述鈦封頭板坯料在爐內(nèi)加熱至800-900℃。