[發明專利]一種纖維-金屬管的縮口加工制備方法

有效

• 申請號: 202011087400.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112339306B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳一哲;林毅;王輝;郭巍;華林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B29D23/00
• 分類號: B29D23/00;B29C57/00;B29C70/68;C22F1/04;C21D9/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

1.一種纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將合金板和碳纖維布進行前處理，交替堆疊，并將鋁板置于外層后進行下料處理，下料后進行卷圓成形，然后進行無縫焊接，形成圓形管件；

(2)將所述步驟(1)得到的纖維金屬管件進行加熱并擠入變直徑縮口模具，令圓形管件的管材之間在變直徑縮口模具的作用下發生相互擠壓產生塑性變形并貼合緊密，得到縮口復合管材；

(3)將所述步驟(2)中纖維金屬管件擠入變直徑縮口模具形成縮口復合管材過程中，在縮口復合管材四周施加超聲振動，輔助管材的塑性變形；

(4)將所述步驟(3)中在縮口復合管材四周施加超聲振動的同時，在縮口復合管材的內部施加氣壓，并進行加熱處理；加熱處理至樹脂固化溫度；在樹脂固化溫度下對纖維金屬管進行保溫、加壓、保壓，使得纖維金屬管在固化溫度下同時進行固化和實效處理；

(5)將步驟(4)中縮口復合管材保持溫度不變，然后內部卸壓，最后取出空冷，即可得到最終的產品。

2.根據權利要求1所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中碳纖維布為中間層，且碳纖維布采用碳纖維在環氧樹脂中浸漬后干燥后制成；所述合金板為固溶態鋁合金板。

3.根據權利要求1所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中所采用的加熱方式為自阻加熱方式；圓形管件縮口加工和加熱同步進行。

4.根據權利要求1所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的加熱處理，其固化的加熱過程分段進行，加熱分段過程包括均勻加熱至80℃并保溫30min，然后均勻加熱至130℃，再保溫60min。

5.根據權利要求1所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中采用的變直徑縮口模具包括上下對稱設置的絕緣縮口模具上模和絕緣縮口模具下模，所述絕緣縮口模具上模和絕緣縮口模具下模之間開設有變徑孔，所述變徑孔一端開口，另一端封閉，所述變徑孔的開口端用于擠入纖維金屬管件，所述纖維金屬管件靠近所述變直徑縮口模具的一端設置有正極環形電極板，所述纖維金屬管件另一端設置有負極環形電極板，所述纖維金屬管件設置有負極環形電極板的一端固定連接有絕緣管件壓縮塊。

6.根據權利要求5所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述正極環形電極板和負極環形電極板之間通過導線串行連接有高頻低壓脈沖電源，所述高頻低壓脈沖電源通過導線連接有溫度控制器，所述溫度控制器連接有接觸式熱電偶，所述接觸式熱電偶設置于所述絕緣縮口模具下模內，且所述接觸式熱電偶與所述變徑孔的內壁接觸。

7.根據權利要求5所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述絕緣縮口模具上模和所述絕緣縮口模具下模內均勻設置有多個超聲振動探頭。

8.根據權利要求5所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述變徑孔包括第一直型孔、第二直型孔和錐形孔；所述第一直型孔和直徑小于所述第二直型孔的直徑，所述錐形孔位于所述第一直型孔和第二直型孔之間；且所述第二直型孔位于所述變徑孔的開口端。

9.根據權利要求5所述的纖維-金屬管的縮口加工制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中施加氣壓所采用的設備為高壓氣瓶，所述高壓氣瓶通過管路連接有壓力控制器；所述絕緣管件壓縮塊上開設有高壓氣體通入口，所述壓力控制器通過管路與所述高壓氣體通入口密封連通。