[发明专利]一种高温热强旋加热方法及装置

说明书

本发明公开了一种高温热强旋加热方法及装置；包括一个安装在旋轮架上并与旋轮架同步上下运动的环形感应圈和红外测温头；该环形感应圈套装在旋压芯模上，位于旋轮的下方；当旋压芯模上安装有管坯时，该环形感应圈套于管坯的外部并与管坯的周壁间隙配合；红外测温头位于在旋轮与环形感应圈之间，即红外测温头所处水平面低于旋轮的水平面，高于环形感应圈的水平面；当旋压芯模上安装有管坯时，红外测温头始终指向管坯上、旋轮与环形感应圈之间的区域，该区域即为管坯的红外测温区域；环形感应圈用于给管坯加热区域加热。本装置通过环形感应圈和红外测温头的配合作用，能够在较高温度下进行管坯热强旋成形，实现难变形金属的热强旋加工。

技术领域

本发明涉及机械工程学科中塑性加工工艺领域，尤其涉及一种高温热强旋加热方法及装置。

背景技术

流动旋压是获得高尺寸精度、高形状精度、高机械性能筒形件的加工方法，克服了一般无缝挤压成形零件的一些缺陷，如壁厚均匀性较差、圆度及直线度较差、甚至机械性能达不到要求等。而流动旋压(一种强力旋压)方法已在航空航天、军事装备、汽车配件等领域获得了应用。目前对于一些较为难变形材料的强力旋压，一般采用对坯料进行加热的方式进行。而所采用的加热方式，基本都是火焰加热或者加热炉加热。前者直接用火焰往旋压毛坯上喷射，这种方法的温度控制能力较差，存在较大的温度偏差，对于成形温度较低、温度范围较大的情况比较适用；后者能比较准确地控制温度，但当毛坯从加热炉中取出，在成形过程中温度不断下降，虽然也可以再采用火焰补热的方法以维持温度，但终究无法较好地实现温度的稳定性。特别对于需要很高成形温度而且温度范围较窄的情况，上述方法均无法完成加热要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、操作方便的高温热强旋加热方法及装置。可有效地提高金属材料高温热强旋的温度控制精度，提高生产效率和产品合格率，降低生产成本。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高温热强旋加热装置，包括安装在旋轮架6周围的若干个旋轮7、用于安装管坯8的旋压芯模9；旋压芯模9用于给管坯8提供周向旋转力矩，旋轮7用于给管坯8由外向内提供径向压力；当旋轮架6由上往下移动时，所述旋轮7与管坯8的外壁相接触，并在管坯8的旋转作用下，通过旋轮7给管坯8提供一个径向旋压力矩；

所述高温热强旋加热装置还包括一个安装在旋轮架6上并与旋轮架6同步上下运动的环形感应圈2和红外测温头4；

所述该环形感应圈2套装在旋压芯模9上，位于旋轮7的下方；当旋压芯模9上安装有管坯8时，该环形感应圈2套于管坯8的外部并与管坯8的周壁间隙配合；

所述红外测温头4位于旋轮7与环形感应圈2之间，即红外测温头4所处水平面低于旋轮7的水平面，高于环形感应圈2的水平面；当旋压芯模9上安装有管坯8时，红外测温头4始终指向管坯8上、旋轮7与环形感应圈2之间的区域，该区域即为管坯8的红外测温区域；环形感应圈2用于给管坯8加热区域加热。

所述环形感应圈2连接感应加热器1，红外测温头4连接温度控制器3；所述温度控制器3与感应加热器1电讯连接；红外测温头4将管坯8的红外测温区域所测得的实时温度数据反馈给温度控制器3，温度控制器3再将该实时温度数据与设定温度进行比较后，控制环形感应圈2温度的加/减，进而给管坯8的加热区域提供所需温度。

所述环形感应圈2与旋轮7之间相隔5mm～10mm。

所述环形感应圈2和红外测温头4通过安装架5固定在旋轮架6。

一种高温热强旋加热方法，其包括如下步骤：

步骤一：热强旋成形前，首先调整各旋轮7至管坯8中心线的距离，该距离应小于管坯8的外径，以便使成形时管坯8的壁厚减薄、长度增加；

步骤二：然后移动旋轮架6，使红外测温头4大致对准管坯8的上端起始区域；