[发明专利]金属导体管件的电磁感应加热胀形装置及成形方法

权利要求书

1.一种金属导体管件的电磁感应加热胀形装置，其特征在于，包括胀形模具、电磁感应加热单元、充气加压单元；胀形模具位于电磁感应加热单元的电磁感应线圈内；充气加压单元与胀形模具中的上密封塞连通；所述电磁感应加热单元包括电源、电磁感应线圈、导磁套，光纤探头、光纤温度传感器以及连接导线，并且导磁套套装在电磁感应线圈的外圆周表面，三个光纤探头分别放置在位于胀形模具上的各光纤探头安放孔内，并使该光纤探头与管坯之间无接触；所述各光纤探头均通过导线串连并与光纤温度传感器的输入端连接；电磁感应线圈、导磁套与胀形模具三者同轴；所述电磁感应线圈采用铜管绕制而成，并且该铜管的一端与水源连通，另一端与排水管连通；

所述胀形模具包括第一半模、第二半模、上密封塞和下密封塞；所述第一半模和第二半模对合后形成胀形模具，分别位于第一半模和第二半模平面中心的型槽对合后形成了管坯胀形的型腔；所述型腔的两端为管坯的定位段，型腔的中心部位为管坯的胀形段，所述胀形段与两端的定位段之间为过渡段；在所述胀形段内表面和两个过渡段的内表面分别有光纤探头安放孔；在所述两个过渡段的内表面分别有排气孔；所述的各光纤探头安放孔与各排气孔的中心线均垂直于该第一半模的中心线；所述电磁感应加热单元的电磁感应线圈与导磁套的位置与胀形模具的胀形段和过渡段的位置相对应。

2.一种利用权利要求1所述金属导体管件的电磁感应加热胀形装置的成形方法，其特征在于，具体步骤如下：

第一步，工装准备：将上密封塞与加压管的一端密封连接；将上密封塞与下密封塞分别装入待成形管坯两端；所述加压管的另一端与氩气瓶相连；将光纤探头装入位于胀形模具中的光纤探头安放孔内，并将各光纤探头之间均通过导线串连后与光纤温度传感器的输入端连接；将第一半模和第二半模组合成为胀形模具；将胀形模具置于电磁感应线圈内，并使该电磁感应线圈与所述胀形模具的胀形段和过渡段对应；电磁感应线圈的两端分别与电源的正负极连接；将各光纤探头串连后与光纤温度传感器的输入端连接；光纤传感器的输出端与电源连接；

第二步，通电加热：打开电源，设置电源的输出频率为1KHZ～20KHZ；光纤探头和光纤温度传感器实时测量变形管坯的温度，并且光纤温度传感器根据光纤探头测得的温度调节电源的输出频率，使管坯的温度以30℃/s的速率升至设定的胀形温度400℃；在通电的同时，打开水源阀门，向电磁感应线圈内通入冷却水；

第三步，充气胀形：当管坯的温度达到设定的胀形温度400℃并稳定后，以0.25L/s的流量向管坯中充入氩气，待充入气体的压力达到4.5MPa后保持3Min，使管坯贴模；保压结束后关闭电源，停止加热，以4L/s的流量排出管坯内的高压气体；

第四步，取出管件：将电磁感应线圈与导磁套移除，打开所述胀形模具，取出胀形后的管件，完成管坯的胀形过程。