[发明专利]一种钛材T型管件胀形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属管件加工方法，特别是一种钛材T型管件胀形方法。

背景技术

钛材重量轻强度高，同时具有非常优秀的抗各种腐蚀能力，是航空、航天、舰船及化工等行业的理想材料，近年来，随着我国综合实力的不断增强，钛材的使用量日益增加。舰船海水管系，尤其是各类现代化潜艇的海水管系及化工行业的强酸、强碱和制盐业等均在广泛使用此类材料。

钛T型管件因钛材比强度大、常温下塑性较差、性粘、摩擦系数大等原因，使得其常规生产方法仅可选择插焊或热拔工艺，与早期的钢制管件制造工艺方法相同。常规生产工艺生产的钛T型管件，因有插接焊缝、表面质量差、壁厚不均等缺陷，其质量难以满足要求，并且常规生产工艺无法生产薄壁管件。

常规的工艺，通常是在一管坯上加工一圆洞与另一直管相焊接构成或将管坯料加热到800℃以上温度，在普通压机上通过热拔工艺生产钛T型管件。插焊工艺生产钛管件时，由于管件焊缝处为直角，易产生局部腐蚀造成管路泄露；另热拔工艺生产钛T型管件时，因受生产工艺所限管件的最终表面质量较差，且仅适于制作壁厚较厚的各种管件，在生产薄壁管件时易起皱，无法成形。所以实际工程中非重点部位所需要的一般薄壁钛T型管件，均是用厚壁管材加工成厚壁的钛T型管件，然后将管件端口经加工削斜后代用，此法带有产品成本较高，综合质量低下等缺点，使此产品在航空、航天、舰船及化工等领域的应用受到一定限制。以前国内航空及舰船用高质量钛T型管件均从国外进口，国外此类产品的加工工艺方法未见报道。因此有必要寻求新的工艺方法彻底改变这一现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钛材T型管件胀形方法。

本发明进一步解决的技术问题是提供的钛材T型管件胀形方法可以用同口径同壁厚钛管成型出同规格同壁厚的高质量钛T型管件，生产效率高成品率高，适于大规模工业生产。

本发明进一步解决的技术问题还可以是提供的钛材T型管件胀形方法能够使成形钛T型管件的金属模具受到较好保护，提高模具的使用寿命。

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的一种钛材T型管件胀形方法，包括使用液压胀形机和胀形模具，特征在于胀形方法由以下步骤组成：

(1)、下料：将Φ114以下无缝钛管按具体规格尺寸要求不同，在锯床上切成长度60～400mm的管段，作为胀形管件之坯料。

(2)、润滑涂层制备：首先在坯料表面制备厚度2～10μm铜铅合金的金属涂层，成形前再在坯料的金属涂层表面上涂抹50～200μm硫化钼涂层，形成双润滑层，减少胀形时的摩擦系数，以便胀形过程得以顺利进行，同时大大提高管件表面质量和模具使用寿命。所述的铜铅合金，其具体组成为含Cu质量含量为60-95％的铜铅合金粉剂。所述的在坯料表面制备厚度2～10μm铜铅合金的金属涂层，可以采用任何能形成铜铅合金的金属涂层的方法，优选采用人工涂抹法或喷涂法；所述的硫化钼涂层的厚度为50～200μm，硫化钼涂层制备方法为选择糊状的硫化钼，用人工法在铜铅合金金属涂层上涂抹形成硫化钼涂层。

(3)、液压成型：胀形模具的上下两半分别固定于液压胀形机上下工作平台，将坯料放入下半模内，然后上工作平台下落合模，同时胀形机左右水平柱塞前进，对管坯进行密封并向管坯内注液，通过高压液体对管坯毛料进行胀形，保证胀形的钛T型管件形状尺寸满足标准要求。不同规格管件的胀形压力有差异，胀形过程中单位胀形力P按下述公式：

P=CtδbD]]>

式中，t为管材壁厚；δ_b为管材强度；D为管材直径，系数C＝1.35～1.6。所述的液压成型工艺，采用多次胀形工艺过程成形钛T型管件，多次胀形的具体技术方案是每次胀形量不大于30％，每次胀形后均进行中间退火，退火制度为：退火温度700℃～900℃，保温30～60分钟，炉内自然冷却至300℃以下出炉，然后进行下一次胀形。这样可以克服钛材比强度高、塑性较差的特性，避免因材料强度较高及加工硬化而引起坯料破裂的后果。