[发明专利]一种钛合金无缝变壁厚管材及其径向锻造成形机构和方法

权利要求书

1.一种钛合金无缝变壁厚管材，其特征在于：其外径或内径尺寸保持不变，管体壁厚根据承受载荷分布特点进行设置，最大壁厚为1.5mm至2.5mm，其余部分管体壁厚比最大壁厚少0.5mm至2.0mm。

2.根据权利要求1所述的钛合金无缝变壁厚管材，其特征在于：所述的最大壁厚为2.0mm。

3.根据权利要求1或2所述的钛合金无缝变壁厚管材，其特征在于：所述的最大壁厚设置于管材两端和/或中间。

4.一种制备如权利要求1～3任意一项所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造成形机构，其特征在于：其由6～8块锻锤组成，每块锻锤型面为圆弧的一部分，延轴向分为前锥角、定径段、后锥角三部分，6～8块锻锤共同组成圆弧型面，圆弧直径与锻造成品管材直径一致。

5.一种根据权利要求1～3任意一项所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用外径为D1、内径为d1、壁厚为2～2.5mm钛合金管坯，将径向锻造成形机构张开，预先将制备管体的薄壁部分放入径向锻造成形机构中，将芯棒深入管材内部，芯棒外径与管材内径为间隙配合；

(2)开启径向锻造成形机构，使径向锻造成形机构沿管体径向对管壁进行塑性变形，使管体壁厚减薄的同时延轴向伸长，而管体厚壁部分不参与成形；

(3)当管体薄壁部分壁厚达到要求后，开启径向锻造成形机构，取出变形后的管体，并将芯棒抽出，形成内径相等、两端壁厚厚、中间壁厚薄的钛合金不等壁管结构；

其中，所述径向锻造成形机构由6到8块锻锤组成，每块锻锤型面为圆弧的一部分，延轴向分为前锥角、定径段、后锥角三部分，6到8块锻锤共同组成圆弧型面，圆弧直径与锻造成品管材直径一致。

6.一种根据权利要求1～3任意一项所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造方法，其特征在于，使用内径相等、两端壁厚厚、中间壁厚薄的钛合金不等壁管为管坯，管体内部不插入芯棒，直接在径向锻造成形机构中进行变形，因管体内部没有芯棒支撑，径向锻造成形机构沿管体径向对整个管体进行塑性变形，只改变管体的外径，最终制备出外径相等、两端壁厚厚、中间壁厚薄的钛合金不等壁管结构；

所述径向锻造成形机构由6到8块锻锤组成，每块锻锤型面为圆弧的一部分，延轴向分为前锥角、定径段、后锥角三部分，6到8块锻锤共同组成圆弧型面，圆弧直径与锻造成品管材直径一致。

7.根据权利要求5或6所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造方法，其特征在于：所述的径向锻造成形机构是由液压系统控制模具压下行程，同时在电机带动下延轴向高速旋转，转速100～300转/分钟。

8.根据权利要求5或6所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造方法，其特征在于：在成形前对钛合金管坯和芯棒进行加热。

9.根据权利要求8所述的钛合金无缝变壁厚管材的径向锻造方法，其特征在于：所述加热的温度为600℃。