[發明專利]一種多層金屬波紋管層間多余物控制及層間間隙消除方法

在審

• 申請號: 202111530217.X
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114192603A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 簡翰鳴;候正全;王業偉;卜星;王紫旻;楊偉康;桑發康
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B21C37/12
• 分類號: B21C37/12
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 孫瑜

本發明實施例提供了一種多層金屬波紋管層間多余物控制及層間間隙消除方法,其特征在于，包括步驟：制作多個直徑不同的單層管坯；將多個所述單層管坯組合成多層管坯；在所述多層管坯的兩端分別滾焊封口；將多層管坯與波紋管成形模具裝配，所述波紋管成形模具設置工藝波成型結構，設置在波紋管兩端直管段外側，所述波紋管成形模具與管坯間設置間隙，進行波紋管整體液壓脹形或逐次單波液壓脹形；在所述工藝波內側波紋管兩端需切割位置進行二次滾焊；在二次滾焊處加工去除余量。本方法控制多層金屬波紋管層間間隙及多余物、保障波紋管力學性能及疲勞壽命，解決了在成型過程中使管坯層間空氣排出的同時防止多余物進入的問題。

技術領域

本發明屬于機械制造技術領域，涉及一種多層金屬波紋管層間多余物控制及層間間隙消除方法。

背景技術

多層波紋管產品廣泛應用于航空、航天等高可靠性要求場合，多層波紋管使用中往往涉及高壓力、高低溫變化等嚴酷工況，對波紋管性能、疲勞壽命提出了較高的要求，同時對多層波紋管層間多余物控制提出了較高的要求。波紋管層間存在較大間隙，可使多層波紋管在工作過程中產生分層現象，降低波紋管承壓能力及疲勞壽命；波紋管層間存在液體、顆粒等多余物，由于在高低溫變化過程中層間液體凝固或蒸發，伴隨疲勞過程，可顯著降低波紋管承壓能力及疲勞壽命，對產品質量造成較大影響。因此，在控制波紋管層間多余物的同時減小或消除層間間隙，對高性能波紋管產品質量控制有著重要作用。

在常規多層波紋管成型過程，一般不對層間多余物進行控制，管坯層間空氣在波紋管成型時從管坯端口自然排出，但水、油等成型介質也會進入管坯層間。在航空航天等高可靠性要求場合，既需通過封堵管口等方式防控多余物進入管坯層間，又需控制多層波紋管層間間隙并排出層間空氣，在常規生產操作中較難實現，或實現過程較為繁瑣。專利文獻CN105458058B(申請號201410459818.X)公開了一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，為在管坯外部套裝模具，使用電磁成型方式將多層管坯脹形貼模，但未涉及多余物控制內容，也未檢索到針對波紋管多余物控制的其它專利。

發明內容

本發明提供一種多層金屬波紋管層間多余物控制及層間間隙消除方法，以提高波紋管力學性能，保證產品質量。

本發明的技術方案為一種多層金屬波紋管層間多余物控制及層間間隙消除方法，在航空航天等高可靠性要求場合，既需通過封堵管口等方式防控多余物進入管坯層間，又需控制多層波紋管層間間隙并排出層間空氣，在常規生產操作中較難實現。本發明可防控多層波紋管生產過程多余物進入管坯層間，并可排出產品層間空氣，使多層管坯貼合，同時將多余物防控、層間間隙消除多個工序整合至波紋管成型過程，在保證產品質量的同時使生產過程高效便捷。具體包括以下步驟：

步驟1：制作多個直徑不同的單層管坯；

步驟2：將多個所述單層管坯套裝形成多層管坯；

步驟3：在所述多層管坯的兩端各進行一次封口滾焊；

步驟4：將多層管坯與波紋管成形模具裝配，其中模具設置工藝波結構，模具與管坯間設置一定間隙，之后進行波紋管液壓成型；

步驟5：在所述波紋管兩端需切割位置(位于兩工藝波內側)進行二次滾焊；

步驟6：在二次滾焊處加工去除余量。

優選地，步驟1、步驟2中多個單層管坯套裝的單邊間隙一般不大于0.5倍材料壁厚。

優選地，步驟2中多層管坯套裝前將每層管坯內、外表面多余物清除干凈。

優選地，步驟4中模具的工藝波結構，設置在波紋管外側兩端各成型一個。

優選地，步驟4中模具與管坯的單邊間隙，一般不大于2倍材料壁厚，并應核算成型減薄量滿足設計要求。

優選地，步驟4中波紋管液壓成型可采用整體液壓脹形或單波液壓逐次脹形的方式。