[发明专利]超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法

权利要求书

1.一种超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：将宽度为B，厚度为t₀，长度为L的窄幅厚钢板进行卷圆处理，并将窄幅厚钢板的首尾进行焊接，然后进行退火处理，形成厚壁圆筒坯料(1)，上述窄幅厚钢板的长度L为L≥nd+Δ+100mm，其中，n为正整数，d为火箭发动机燃烧室壳体封头拉伸工艺设计要求的直径，Δ为窄幅厚钢板的首尾焊接、退火处理后焊缝的收缩量；

步骤2：在上述厚壁圆筒坯料(1)上设置防转环(2)，并用普通的三旋轮数控旋压机将上述厚壁圆筒坯料(1)旋压成厚度、长度及周长均满足火箭发动机燃烧室壳体封头拉伸工艺设计要求的薄壁圆筒(4)，上述防转环(2)用于防止厚壁圆筒坯料(1)在进行上述旋压处理时，相对于三旋轮数控旋压机出现旋转，步骤1中的窄幅厚钢板的宽度B为B≥(t₁D+t₁²)÷(t₀D+t₀²)×(d+200)+50mm，其中，t₁为所述薄壁圆筒(4)的厚度，t₀为窄幅厚钢板的厚度，D为薄壁圆筒(4)的内孔直径，d为火箭发动机燃烧室壳体封头拉伸工艺设计要求的直径；

步骤3：将厚壁圆筒坯料(1)上的防转环(2)切除，然后将上述薄壁圆筒(4)剖开展平成长度为L₁宽度为B₁的超宽幅钢板(6)，即利用旋压成形时在薄壁圆筒外壁产生的拉应力和内壁产生的压应力，在焊缝剖开后应力释放产生形变将薄壁圆筒自然展平为超宽幅钢板，然后将上述超宽幅钢板(6)切割成直径满足火箭发动机燃烧室壳体封头拉伸工艺设计要求的薄壁圆饼钢板(7)；

步骤4：将薄壁圆饼钢板(7)在普通的真空保护或惰性气氛保护或涂料保护中进行退火处理，退火处理过程中对薄壁圆饼钢板(7)加热到680℃～720℃并保温6h～8h，即得到成形且预应力展平后的超宽幅、小厚度误差钢板。

2.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述窄幅厚钢板的厚度t₀与薄壁圆筒(4)的厚度t₁的关系为25％≤(t₀-t₁)÷t₀×100％≤50％。

3.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述窄幅厚钢板的首尾焊接处为直焊缝(3)，该直焊缝(3)采用等离子弧焊接设备焊接。

4.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述防转环(2)固定套接与厚壁圆筒坯料(1)外壁的一端。

5.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述步骤1的退火处理中对首尾焊接后的窄幅厚钢板加热到550℃～580℃并保温60min～120min。

6.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述步骤1中，将退火处理后形成的厚壁圆筒坯料(1)的焊缝修磨成与厚壁圆筒坯料(1)本体齐平，并将厚壁圆筒坯料(1)内外表面清理干净。

7.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述步骤2中，三旋轮数控旋压机的外径d₁比薄壁圆筒(4)的内孔直径D小1～1.5mm，所述三旋轮数控旋压机的外径d₁的圆柱度误差应不大于0.1mm，采用三旋轮数控旋压机旋压成型后的薄壁圆筒(4)的壁厚误差在±0.05mm。

8.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述步骤3中将上述薄壁圆筒(4)剖开展平的过程中，首先将薄壁圆筒(4)从焊缝(3)处剖开，剖开时先从薄壁圆筒(4)的焊缝(3)中间剖开，薄壁圆筒(4)的焊缝(3)两端留150～200mm暂时不剖开，然后将焊缝(3)中间剖开的薄壁圆筒(4)用长度大于2.5倍薄壁圆筒(4)周长的软质尼龙绳(5)捆绑后，然后将薄壁圆筒(4)的焊缝(3)两端150～200mm暂时未剖开的焊缝剖开，并逐渐松开软质尼龙绳(5)，让薄壁圆筒(4)自然展平为超宽幅钢板(6)。

9.根据权利要求1所述的超宽幅小厚度误差钢板的成形与预应力展平方法，其特征在于：所述步骤3中将上述超宽幅钢板(6)切割成直径满足火箭发动机燃烧室壳体封头拉伸工艺设计要求的薄壁圆饼钢板(7)时，避开焊缝(3)及距焊缝(3)边缘15mm以内的热影响区。