[发明专利]钛合金闪光焊环件的热胀形方法

权利要求书

1.一种钛合金闪光焊环件的热胀形方法，其特征在于，包括以下步骤：

把经退火处理后的钛合金闪光焊环件加热到750℃～850℃后套装进胀形机，使其内环面套在经预热到260℃～300℃的胀形块的外圆周面外围，此时，径向滑块处于合拢状态；

启动胀形机对芯轴滑块施加轴向拉力F使其沿轴向向下移动并沿所述径向滑块的内孔锥面挤压径向滑块使各径向滑块沿径向同步移动扩散，装在径向滑块外圆周面上的胀形块从环件的内圆周表面沿径向挤压该环件，环件发生内、外径尺寸扩大及壁厚减薄塑性变形，完成第一次胀形；在本次胀形过程中，所述环件的胀形温度为750℃～850℃，胀形时间为10～15s，保压时间为8～9s，胀形变形量为0.1％～0.15％；

胀形机驱动芯轴滑块在径向滑块内沿轴向向上移动，并驱动径向滑块沿径向同步移动合拢使胀形块脱离胀形后的环件，启动胀形机的工作台上的导辊使其驱动所述环件沿中心轴线旋转45°，完成环件的第一次旋转；

按上述第一次胀形的操作对经过第一次胀形后的环件进行第二次胀形，在本次胀形过程中，胀形温度为730℃～830℃，胀形时间为22～32s，保压时间为18～20s，胀形变形量为0.7％～0.9％；

按上述第一次旋转的操作对经过第二次胀形后的环件进行第二次旋转，本次旋转，所述环件与第一次旋转方向同向再旋转45°；

按上述第一次胀形的操作对经过第二次胀形后的环件进行第三次胀形，在本次胀形过程中，所述环件的胀形温度为700℃～800℃，胀形时间为33～43s，保压时间为28～30s，胀形变形量为0.8％～1％；

胀形结束后，向上移动芯轴滑块，合拢径向滑块，取出经胀形后的环件。

2.根据权利要求1所述的闪光焊环件的热胀形方法，其特征在于：所述钛合金是Ti6Al4V。

3.根据权利要求1或2所述的闪光焊环件的热胀形方法，其特征在于：所述胀形机对芯轴滑块施加的轴向拉力F按下式计算确定：

F＝ξ×σ_0.2×S

式中：

ξ——胀形机胀形系数，本发明取1.26～1.52；

σ_0.2——胀形温度下钛合金材料的屈服强度(MPa)，Ti6A14V合金取70MPa～400MPa；

S——环件的纵截面面积(mm²)。

4.根据权利要求1或2所述的闪光焊环件的热胀形方法，其特征在于：所述环件在热态下的胀形尺寸按以下公式计算确定：

D＝D₀(1+β_t)+d

式中：

D——环件经胀形后处于热态下的内径尺寸(mm)；

D₀——环件经胀形后处于冷态下的最终产品内径尺寸(mm)；

β_t——环件在胀形温度下的温度补偿系数(％)，Ti6Al4V合金取0.7％～0.9％；

d——环件胀形后内径尺寸的回弹量(mm)，Ti6Al4V合金取3～5mm。

5.根据权利要求1或2所述的闪光焊环件的热胀形方法，其特征在于：所述胀形的矩形环件，其内径尺寸范围为Ф400mm～Ф4500mm，壁厚为10mm～200mm，高度为40mm～750mm。