專(zhuān)利名稱(chēng)：鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)件的脹形方法，特別是涉及了鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法。
背景技術(shù)：
鈦合金閃光焊環(huán)件在焊接成形后，由于受焊接工藝的影響，焊接的環(huán)件在其圓周上有一條直邊，加上焊接后環(huán)件應(yīng)力較大會(huì)使環(huán)件產(chǎn)生翹曲、變形，導(dǎo)致其成不規(guī)則的圓環(huán)狀，其尺寸精度較差，一般情況下焊接的環(huán)件需經(jīng)整圓達(dá)到要求的尺寸后才能使用。2009年2月18日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)CN 101367104A公開(kāi)了一種汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)外補(bǔ)液液壓脹形強(qiáng)化工藝，該工藝方法通過(guò)外設(shè)高壓泵并使其產(chǎn)生的高壓液體通過(guò)高壓缸內(nèi)的通道，然后經(jīng)由模具部分中的減力柱內(nèi)的通道注入固定的上錐模與移動(dòng)的下錐模及護(hù)環(huán)形成的封閉空間，使護(hù)環(huán)在液體壓力的作用下發(fā)生塑性變形來(lái)脹形護(hù)環(huán)，以達(dá)到強(qiáng)化護(hù)環(huán)、提高護(hù)環(huán)成形精度的目的。該方法由于是靠液體與環(huán)件的內(nèi)圓周面的柔性接觸來(lái)冷脹形環(huán)件，因此，只能適合一些變形抗力小材料，其主要作用是強(qiáng)化環(huán)件，對(duì)于變形抗力較大的材料例如鈦合金則不適用；并且該方法對(duì)于如何通過(guò)脹形來(lái)提高環(huán)件的尺寸精度也未詳細(xì)披露，只是籠統(tǒng)地得出可以達(dá)到提高護(hù)環(huán)成形精度的目的，即該方法不能解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的閃光焊環(huán)件的整圓和尺寸精度較差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用脹形塊來(lái)實(shí)現(xiàn)鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，該方法通過(guò)一次脹形整圓和連續(xù)二次小變形量對(duì)所述鈦合金閃光焊環(huán)件進(jìn)行脹形，獲得了尺寸精度高的脹形環(huán)件。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其技術(shù)方案包括以下步驟把經(jīng)退火處理后的鈦合金閃光焊環(huán)件加熱到750°C 850°C后套裝進(jìn)脹形機(jī)，使其內(nèi)環(huán)面套在經(jīng)預(yù)熱到260°C 300°C的脹形塊的外圓周面外圍，此時(shí)，徑向滑塊處于合攏狀態(tài)；啟動(dòng)脹形機(jī)對(duì)芯軸滑塊施加軸向拉力F使其沿軸向向下移動(dòng)并沿所述徑向滑塊的內(nèi)孔錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)擴(kuò)散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從環(huán)件的內(nèi)圓周表面沿徑向擠壓該環(huán)件，環(huán)件發(fā)生內(nèi)、外徑尺寸擴(kuò)大及壁厚減薄塑性變形，完成第一次脹形；在本次脹形過(guò)程中，所述環(huán)件的脹形溫度為750V 850°C，脹形時(shí)間為10 15s，保壓時(shí)間為8 9s，脹形變形量為0. 0. 15% ；脹形機(jī)驅(qū)動(dòng)芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向上移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)合攏使脹形塊脫離脹形后的環(huán)件，啟動(dòng)脹形機(jī)的工作臺(tái)上的導(dǎo)輥使其驅(qū)動(dòng)所述環(huán)件沿中心軸線旋轉(zhuǎn)45°，完成環(huán)件的第一次旋轉(zhuǎn)；按上述第一次脹形的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第一次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第二次脹形，在本次脹形過(guò)程中，脹形溫度為730°C 830°C，脹形時(shí)間為22 32s，保壓時(shí)間為18 20s，脹形變形量為0.7% 0.9% ；按上述第一次旋轉(zhuǎn)的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第二次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第二次旋轉(zhuǎn)，本次旋轉(zhuǎn)，所述環(huán)件與第一次旋轉(zhuǎn)方向同向再旋轉(zhuǎn)45° ；按上述第一次脹形的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第二次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第三次脹形，在本次脹形過(guò)程中，所述環(huán)件的脹形溫度為700°C 800°C，脹形時(shí)間為33 43s，保壓時(shí)間為28 30s，脹形變形量為0. 8% ；脹形結(jié)束后，向上移動(dòng)芯軸滑塊，合攏徑向滑塊，取出經(jīng)脹形后的環(huán)件。上述鈦合金的牌號(hào)為T(mén)i6A14V。所述脹形機(jī)對(duì)芯軸滑塊施加的軸向拉力F按下式計(jì)算確定F=IXo 0 2XS式中ξ—脹形機(jī)脹形系數(shù)，本發(fā)明取1. 26 1. 52 ；σα2——脹形溫度下鈦合金材料的屈服強(qiáng)度(MPa)，Ti6A14V合金取70MPa 400MPa ；S——環(huán)件的縱截面面積(mm2)。所述環(huán)件在熱態(tài)下的脹形尺寸按以下公式計(jì)算確定D = 0(1+β t)+d式中D——環(huán)件經(jīng)脹形后處于熱態(tài)下的內(nèi)徑尺寸(mm)；D0——環(huán)件經(jīng)脹形后處于冷態(tài)下的最終產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(mm)；β t——環(huán)件在脹形溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)(％ )，Ti6A14V合金取0. 7% 0. 9%;d——環(huán)件脹形后內(nèi)徑尺寸的回彈量(mm)，Ti6A14V合金取3 5_。采用本發(fā)明所述熱脹形方法脹形的鈦合金閃光焊環(huán)件，其內(nèi)徑尺寸范圍為 Φ400mm Φ4500mm，壁厚為 IOmm 200mm，高度為 40mm 750mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明通過(guò)脹形機(jī)上的脹形塊與鈦合金閃光焊環(huán)件進(jìn)行剛性接觸來(lái)直接脹形，可以對(duì)變形抗力較大的難變形鈦合金材料進(jìn)行脹形，并且可以獲得所需要的脹形尺寸和有利于提高尺寸精度。本發(fā)明脹形前先把閃光焊環(huán)件進(jìn)行退火處理，可以去除部分應(yīng)力，確保脹形時(shí)不至于因應(yīng)力過(guò)大而脹裂。本發(fā)明通過(guò)一次脹形整圓和連續(xù)二次小變形量對(duì)所述閃光焊環(huán)件進(jìn)行脹形，可以把閃光焊后圓周上帶直邊以及有翹曲、變形的環(huán)件先進(jìn)行幾乎不發(fā)生脹形變形的整圓，有利于后續(xù)兩次小變形量脹形時(shí)控制環(huán)件的尺寸精度。并且通過(guò)選擇合適的脹形溫度、脹形時(shí)間和保壓時(shí)間等工藝參數(shù)，從而可以保證鈦合金閃光焊環(huán)件在脹形過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，不會(huì)對(duì)環(huán)件的組織產(chǎn)生影響，不會(huì)出現(xiàn)脹裂現(xiàn)象，還可以使每次脹形后環(huán)件的回彈量較??；并且在脹形過(guò)程中通過(guò)把所述環(huán)件兩次同向旋轉(zhuǎn)45°，可以消除脹形塊沿徑向擴(kuò)散脹形時(shí)相鄰脹形塊之間的間隙對(duì)環(huán)件內(nèi)圓周面形成的痕跡，從而有利于脹形過(guò)程的順利進(jìn)行和獲得尺寸精度較高的脹形環(huán)件；在整個(gè)脹形過(guò)程中，由于脹形塊可以實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)件內(nèi)徑尺寸的變化情況及每次脹形后內(nèi)徑尺寸的回彈量，并把測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到脹形機(jī)的顯示器上，從而在脹形時(shí)可以精確控制環(huán)件的脹形尺寸。綜上所述，采用本發(fā)明所述方法脹形的環(huán)件可以得到尺寸精度較高的最終產(chǎn)品尺寸。在脹形過(guò)程中，由于脹形機(jī)對(duì)芯軸滑塊施加的軸向拉力F是由脹形機(jī)的脹形系數(shù) (I )、脹形溫度下材料的屈服強(qiáng)度(σ α2)及環(huán)件的縱截面面積( 來(lái)確定，因此，可以針對(duì)不同的脹形機(jī)和不同材料、尺寸的環(huán)件來(lái)確定軸向拉力F的大小，使環(huán)件在脹形過(guò)程中受力比較均勻和合理，能夠保證脹形過(guò)程的順利進(jìn)行，避免用力過(guò)大造成脹裂或用力過(guò)小造成脹不動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。所述脹形環(huán)件的熱態(tài)脹形內(nèi)徑尺寸(D)由環(huán)件經(jīng)脹形后處于冷態(tài)下的最終產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(Dtl)、環(huán)件在脹形溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)(i3t)及環(huán)件脹形后內(nèi)徑尺寸的回彈量 (d)來(lái)計(jì)算確定，從而在脹形時(shí)可以精確控制環(huán)件的熱態(tài)尺寸，并在脹形環(huán)件冷卻后獲得尺寸精度高的冷態(tài)尺寸即環(huán)件經(jīng)脹形后的最終產(chǎn)品尺寸。以牌號(hào)為T(mén)i6A14V的鈦合金閃光焊環(huán)件為例，經(jīng)檢測(cè)脹形后的該合金閃光焊環(huán)件的冷態(tài)尺寸即最終產(chǎn)品尺寸，達(dá)到了相應(yīng)尺寸的1%。 2 ^ (千分之一 千分之二)；經(jīng)檢測(cè)該環(huán)件的內(nèi)部組織，未發(fā)生任何變化，而且無(wú)變形、翹曲等缺陷。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是閃光焊環(huán)件沿其中心線的縱剖面圖。圖2是脹形機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖3是閃光焊環(huán)件的裝機(jī)示意圖。圖4是閃光焊環(huán)件的熱脹形過(guò)程示意圖。圖5是脹形塊脫離脹形后的閃光焊環(huán)件的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施本發(fā)明所述的鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法需要提供脹形機(jī)、機(jī)械手等設(shè)備。下面以美國(guó)材料牌號(hào)為T(mén)i6A14V的鈦合金為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明該方法的
具體實(shí)施例方式該合金的主要化學(xué)元素含量(重量百分比)為含Al量5. 5% 6.8%、含V量 3. 5% 4. 5%、含F(xiàn)e量彡0. 30%、含C量彡0. 10%、含N量彡0. 05%、含H量彡0. 015%, 含0量< 0. 20%、其他元素總和< 0. 40%，余量為T(mén)i。用于實(shí)施本發(fā)明所述熱脹形方法的脹形機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示，該脹形機(jī)主要由芯軸滑塊1、徑向滑塊2、脹形塊3、工作臺(tái)4及導(dǎo)軌5組成。芯軸滑塊1呈圓錐形并套裝在徑向滑塊2內(nèi)與徑向滑塊2的錐形內(nèi)圓周面配合，芯軸滑塊1可由脹形機(jī)的液壓缸帶動(dòng)在徑向滑塊2內(nèi)沿軸向上下移動(dòng)并擠壓徑向滑塊2 ；徑向滑塊2安裝在脹形機(jī)的導(dǎo)軌5上并可沿導(dǎo)軌5徑向來(lái)回移動(dòng)，徑向滑塊2從圖2俯視方向看是12塊分開(kāi)的扇形塊形狀，各扇形塊的外圓周面上分別固定安裝有脹形塊3，各扇形塊合攏時(shí)與脹形塊3—起可以形成一個(gè)圓環(huán)形狀；當(dāng)芯軸滑塊1在徑向滑塊2內(nèi)沿軸向向下移動(dòng)時(shí)可使各徑向滑塊2沿徑向同步移動(dòng)擴(kuò)散使脹形塊3達(dá)到脹形環(huán)件的目的，當(dāng)芯軸滑塊1在徑向滑塊2內(nèi)沿軸向向上移動(dòng)時(shí)脹形機(jī)可驅(qū)動(dòng)各徑向滑塊2沿徑向同步移動(dòng)合攏使脹形塊3脫離脹形后的環(huán)件，脹形塊3在脹形過(guò)程中具有實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)件內(nèi)徑尺寸并把測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到脹形機(jī)的顯示器上的功能； 此外，在該脹形機(jī)的工作臺(tái)4上還有可驅(qū)動(dòng)環(huán)件在該工作臺(tái)上沿中心軸線旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)輥(圖中未示出)。該合金閃光焊環(huán)件進(jìn)行熱脹形的工藝步驟如下步驟1 裝機(jī)。如圖3所示，先把脹形機(jī)上的脹形塊3預(yù)熱到260°C 300°C，再把經(jīng)退火處理后的Ti6A14V合金閃光焊環(huán)件10加熱到750°C 850°C后套裝進(jìn)脹形機(jī)，使其內(nèi)環(huán)面套在脹形塊3的外圓周面外圍，其底面平放在工作臺(tái)4的上面，此時(shí)，徑向滑塊2處于合攏狀態(tài)。裝機(jī)時(shí)工件的裝運(yùn)主要通過(guò)機(jī)械手操作完成。步驟2:第一次脹形。如圖4所示，啟動(dòng)脹形機(jī)使其芯軸滑塊1沿其軸向向下移動(dòng)，芯軸滑塊1在徑向滑塊2內(nèi)沿其錐形面擠壓徑向滑塊2使各徑向滑塊2沿徑向同步移動(dòng)擴(kuò)散，徑向滑塊2上的脹形塊3的外圓周面與環(huán)件10的內(nèi)圓周表面接觸，并沿環(huán)件10的內(nèi)圓周表面擠壓環(huán)件10， 使環(huán)件10從內(nèi)圓周表面到外圓周表面受到來(lái)自脹形塊3的徑向擠壓力，導(dǎo)致環(huán)件10的內(nèi)圓周面沿徑向擴(kuò)大，環(huán)件10發(fā)生內(nèi)、外徑尺寸擴(kuò)大，壁厚減薄的塑性變形，環(huán)件10被脹形塊 3第一次脹形，脹形時(shí)脹形機(jī)的液壓缸對(duì)芯軸滑塊1施加軸向拉力F，環(huán)件10的脹形溫度為 750°C 850°C，脹形時(shí)間為10 15s，保壓時(shí)間為8 9s，環(huán)件10的脹形變形量為0. 0. 15%。本次脹形主要是把閃光焊后圓周上帶條直邊以及有翹曲、變形環(huán)件10進(jìn)行整圓， 因此，環(huán)件10幾乎不發(fā)生脹形變形。所述脹形時(shí)間是環(huán)件10從一開(kāi)始被脹形到脹形結(jié)束后的時(shí)間；所述保壓時(shí)間是指環(huán)件10被脹形達(dá)變形量后不再發(fā)生變形并一直保持到脹形結(jié)束的時(shí)間。步驟3:第一次旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，使脹形機(jī)驅(qū)動(dòng)芯軸滑塊1在徑向滑塊2內(nèi)沿軸向向上移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)徑向滑塊2沿徑向同步移動(dòng)合攏使脹形塊3脫離脹形后的環(huán)件10，啟動(dòng)脹形機(jī)的工作臺(tái)4上的導(dǎo)輥使其驅(qū)動(dòng)環(huán)件10在該工作臺(tái)上沿中心軸線順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，從而完成環(huán)件10的第一次旋轉(zhuǎn)。步驟4:第二次脹形。重復(fù)步驟1的脹形過(guò)程使脹形塊3對(duì)環(huán)件10進(jìn)行第二次脹形，脹形時(shí)脹形機(jī)的液壓缸對(duì)芯軸滑塊1施加軸向拉力F，環(huán)件10的脹形溫度為730°C 830°C，脹形時(shí)間為22 32s，保壓時(shí)間為18 20s，環(huán)件10的脹形變形量為0. 7% 0. 9%。步驟5:第二次旋轉(zhuǎn)。重復(fù)步驟3，使脹形機(jī)導(dǎo)輥驅(qū)動(dòng)環(huán)件10與第一次旋轉(zhuǎn)方向同向再旋轉(zhuǎn)45°，從而完成環(huán)件10的第二次旋轉(zhuǎn)。步驟6:第三次脹形。重復(fù)步驟1的脹形過(guò)程使脹形塊3對(duì)環(huán)件10進(jìn)行第三次脹形，脹形時(shí)脹形機(jī)的液壓缸對(duì)芯軸滑塊1施加軸向拉力F，環(huán)件10的脹形溫度為700°C 800°C，脹形時(shí)間為33 43s，保壓時(shí)間為28 30s，環(huán)件10的脹形變形量為0. 8% 1%。三次脹形結(jié)束后，向上移動(dòng)芯軸滑塊1，合攏徑向滑塊2并使脹形塊3脫離環(huán)件 10，用機(jī)械手取出環(huán)件10從而完成脹形過(guò)程。
環(huán)件10在脹形過(guò)程中，所述軸向拉力F按下式計(jì)算F=IXo 0 2XS式中ξ——脹形機(jī)脹形系數(shù)，本發(fā)明取1.洸 1. 52 ；σ α2——脹形溫度下鈦合金材料的屈服強(qiáng)度(MPa)，本發(fā)明取70MPa 400MPa ；S——環(huán)件10的縱截面面積(mm2)；所述環(huán)件10的脹形變形量的計(jì)算方法為脹形變形量=[(脹形后環(huán)件10的中徑尺寸-脹形前環(huán)件10的中徑尺寸)/脹形前環(huán)件10的中徑尺寸]X 100%。所述環(huán)件10的中徑尺寸=(環(huán)件10的內(nèi)徑尺寸+環(huán)件10的外徑尺寸)+2。為保證所述環(huán)件10經(jīng)脹形后能夠得到產(chǎn)品要求的最終尺寸，環(huán)件10在熱態(tài)下的脹形尺寸按以下公式計(jì)算D = 0(1+β t)+d式中D——環(huán)件10經(jīng)脹形后處于熱態(tài)下的內(nèi)徑尺寸(mm)；D0——環(huán)件10經(jīng)脹形后處于冷態(tài)下的最終產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(mm)；β t—環(huán)件10在脹形溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)(％ )，對(duì)于不同的材料在不同溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)不同，本發(fā)明取0.7% 0.9% ；d——環(huán)件10脹形后內(nèi)徑尺寸的回彈量(mm)，本發(fā)明取3 5mm。采用上述方法脹形的鈦合金閃光焊環(huán)件，其內(nèi)徑尺寸范圍為Φ400πιπι Φ4500mm,壁厚為 IOmm 200mm，高度為 40mm 750mm。
權(quán)利要求
1.一種鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其特征在于，包括以下步驟把經(jīng)退火處理后的鈦合金閃光焊環(huán)件加熱到750°C 850°C后套裝進(jìn)脹形機(jī)，使其內(nèi)環(huán)面套在經(jīng)預(yù)熱到^KTC 300°C的脹形塊的外圓周面外圍，此時(shí)，徑向滑塊處于合攏狀態(tài)；啟動(dòng)脹形機(jī)對(duì)芯軸滑塊施加軸向拉力F使其沿軸向向下移動(dòng)并沿所述徑向滑塊的內(nèi)孔錐面擠壓徑向滑塊使各徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)擴(kuò)散，裝在徑向滑塊外圓周面上的脹形塊從環(huán)件的內(nèi)圓周表面沿徑向擠壓該環(huán)件，環(huán)件發(fā)生內(nèi)、外徑尺寸擴(kuò)大及壁厚減薄塑性變形，完成第一次脹形；在本次脹形過(guò)程中，所述環(huán)件的脹形溫度為750°C 850°C，脹形時(shí)間為10 15s，保壓時(shí)間為8 9s，脹形變形量為0. 0. 15% ；脹形機(jī)驅(qū)動(dòng)芯軸滑塊在徑向滑塊內(nèi)沿軸向向上移動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)徑向滑塊沿徑向同步移動(dòng)合攏使脹形塊脫離脹形后的環(huán)件，啟動(dòng)脹形機(jī)的工作臺(tái)上的導(dǎo)輥使其驅(qū)動(dòng)所述環(huán)件沿中心軸線旋轉(zhuǎn)45°，完成環(huán)件的第一次旋轉(zhuǎn)；按上述第一次脹形的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第一次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第二次脹形，在本次脹形過(guò)程中，脹形溫度為730°C 830°C，脹形時(shí)間為22 32s，保壓時(shí)間為18 20s，脹形變形量為 0. % 0. 9% ；按上述第一次旋轉(zhuǎn)的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第二次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第二次旋轉(zhuǎn)，本次旋轉(zhuǎn)，所述環(huán)件與第一次旋轉(zhuǎn)方向同向再旋轉(zhuǎn)45° ；按上述第一次脹形的操作對(duì)經(jīng)過(guò)第二次脹形后的環(huán)件進(jìn)行第三次脹形，在本次脹形過(guò)程中，所述環(huán)件的脹形溫度為700°C 800°C，脹形時(shí)間為33 43s，保壓時(shí)間為28 30s， 脹形變形量為0.8% 1% ；脹形結(jié)束后，向上移動(dòng)芯軸滑塊，合攏徑向滑塊，取出經(jīng)脹形后的環(huán)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其特征在于所述鈦合金是 Ti6A14V0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其特征在于所述脹形機(jī)對(duì)芯軸滑塊施加的軸向拉力F按下式計(jì)算確定F=IXo 0 2XS 式中I —脹形機(jī)脹形系數(shù)，本發(fā)明取1. 26 1. 52 ；σ 0.2——脹形溫度下鈦合金材料的屈服強(qiáng)度(MPa)，Ti6A14V合金取70MPa 400MPa ； S——環(huán)件的縱截面面積(mm2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其特征在于所述環(huán)件在熱態(tài)下的脹形尺寸按以下公式計(jì)算確定D = D0(l+^t) +d 式中D——環(huán)件經(jīng)脹形后處于熱態(tài)下的內(nèi)徑尺寸(mm)；D0——環(huán)件經(jīng)脹形后處于冷態(tài)下的最終產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(mm)；β t——環(huán)件在脹形溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)(％ )，Ti6A14V合金取0. 7% 0. 9% ；d——環(huán)件脹形后內(nèi)徑尺寸的回彈量(mm)，Ti6A14V合金取3 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其特征在于所述脹形的矩形環(huán)件，其內(nèi)徑尺寸范圍為Φ400ι πι Φ4500ι πι，壁厚為IOmm 200mm，高度為40mm 750mmo
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鈦合金閃光焊環(huán)件的熱脹形方法，其步驟為把經(jīng)退火處理后的鈦合金閃光焊環(huán)件加熱后套裝在脹形機(jī)內(nèi)經(jīng)預(yù)熱的脹形塊外圍，啟動(dòng)脹形機(jī)使脹形塊從環(huán)件的內(nèi)圓周表面沿徑向擠壓環(huán)件完成第一次脹形，脹形溫度750℃～850℃，脹形時(shí)間10～15s，保壓時(shí)間8～9s，變形量0.1％～0.15％；再使環(huán)件沿中心軸線旋轉(zhuǎn)45°完成第一次旋轉(zhuǎn)；之后，再按上述操作進(jìn)行第二次脹形，脹形溫度730℃～830℃，脹形時(shí)間22～32s，保壓時(shí)間18～20s，變形量0.7％～0.9％；按第一次旋轉(zhuǎn)方向再旋轉(zhuǎn)一次該環(huán)件完成第二次旋轉(zhuǎn)；再按上述操作進(jìn)行第三次脹形，脹形溫度700℃～800℃，脹形時(shí)間33～43s，保壓時(shí)間28～30s，變形量為0.8％～1％。脹形后的環(huán)件其尺寸精度可達(dá)相應(yīng)尺寸的1‰～2‰，主要用于宇航領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B21D31/04GK102397937SQ20111037753
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者葉俊青, 周紅, 段忠園, 王龍祥, 葛金峰, 陳強(qiáng), 魏志堅(jiān) 申請(qǐng)人:貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司