專利名稱：一種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，特別是 一種對(duì)形狀記憶合金圓環(huán)縮徑變形后，加熱回復(fù)(圓環(huán)外徑膨脹)，使得形狀記憶合金圓環(huán) 外徑與外接平板的內(nèi)孔緊固配合連接，形狀記憶合金圓環(huán)成為外接平板內(nèi)孔的內(nèi)接圓環(huán)， 起到對(duì)帶內(nèi)孔平板工件結(jié)構(gòu)強(qiáng)化作用的形狀記憶合金圓環(huán)。
背景技術(shù)：
形狀記憶效應(yīng)是指材料在馬氏體狀態(tài)受力發(fā)生形變后，當(dāng)溫度升高至母相狀態(tài) 時(shí)，材料的形狀恢復(fù)到形變前形狀的現(xiàn)象。目前，利用形狀記憶合金的記憶效應(yīng)制成的形狀 記憶合金管接頭和緊固環(huán)在電子、石油管道、航天航空等管路連接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。通常用于緊固連接用的記憶環(huán)和管接頭都是擴(kuò)徑變形后，加熱回復(fù)時(shí)內(nèi)徑收縮達(dá) 到緊固連接的目的。在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域中一些平板工件常帶有開口較大的內(nèi)孔，在內(nèi)孔附近常受到較大 的沖擊、摩擦等外力作用，使得內(nèi)孔容易受損破壞，影響工件的使用壽命。因此，提供一種外 漲型形狀記憶合金圓環(huán)就成為該技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，該環(huán)在縮徑變形后， 加熱回復(fù)時(shí)外徑膨脹與帶孔的平板工件緊密配合，達(dá)到對(duì)內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的目的。為實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到的—種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，其特征在于所述形狀 記憶合金圓環(huán)的外徑與帶有內(nèi)孔的平板工件的內(nèi)孔直徑之比為101 103 100，將形狀記 憶合金圓環(huán)在馬氏體相變溫度以下縮徑變形，再加熱至奧氏體溫度回復(fù)時(shí)記憶合金圓環(huán)的 外圓外漲，與帶有內(nèi)孔的平板工件緊密連接。一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于所述的形狀記憶合金圓環(huán)由TiNi合金、 TiNiNb或TiNiCu三元合金加工制備而成。一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于所述的形狀記憶合金圓環(huán)的外徑為5 IOOmm0一種優(yōu)選的技術(shù)方案，其特征在于所述的帶有內(nèi)孔的平板工件由鋁合金、鎂合 金、銅合金、鈦合金或鐵合金等材料制成。外漲型形狀記憶合金圓環(huán)在馬氏體相變溫度以下縮徑變形，然后將外漲型形狀記 憶合金圓環(huán)放置于平板內(nèi)孔中，加熱至奧氏體溫度回復(fù)時(shí)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)的外圓 外漲，外漲變形量為外徑尺寸的1 3%，而達(dá)到與帶孔平板的內(nèi)孔緊密配合連接的目的， 選用不同合金時(shí)相變溫度不一樣，縮徑變形溫度和加熱溫度也不一樣。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型涉及一種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形 狀記憶合金圓環(huán)。它是在適當(dāng)溫度下縮徑變形后，加熱回復(fù)時(shí)圓環(huán)外圓外漲產(chǎn)生回復(fù)力與帶孔的平板工件的內(nèi)孔緊密配合連接，達(dá)到對(duì)內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的目的。該外漲型形狀記憶合 金圓環(huán)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其最大的特點(diǎn)是起到了對(duì)帶孔平板工件 結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的作用，提高帶孔平板工件的使用壽命，可廣泛應(yīng)用在相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域。下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本實(shí) 用新型保護(hù)范圍的限制。

圖1為本實(shí)用新型用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)的結(jié)構(gòu)示 意圖。圖2為本實(shí)用新型外漲型形狀記憶合金圓環(huán)與帶有內(nèi)孔的平板工件連接配合結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，為本實(shí)用新型用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)結(jié) 構(gòu)示意圖。其中1為外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，2為帶有內(nèi)孔的平板工件。外漲型記憶合 金圓環(huán)的外徑為20. 20mm,內(nèi)徑為14. 00mm。由Ti50Ni50 (原子百分含量)合金加工制備而 成。平板內(nèi)孔的直徑為20. 00mm，平板內(nèi)孔的工件由鋁合金材料構(gòu)成。本實(shí)用新型的一種外接平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)與帶有內(nèi) 孔的平板工件緊固連接裝配工作過(guò)程如下(1)在合金的馬氏體溫度(20 30°C )下對(duì)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1施加均勻 的徑向外力進(jìn)行縮徑變形，變形量為3%。(2)將縮徑變形后的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2間隙配 合，加熱至奧氏體溫度(70 100°C )時(shí)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1，由于外漲型形狀記憶 合金圓環(huán)1的記憶效應(yīng)發(fā)生回復(fù)，管徑外漲并產(chǎn)生很大的回復(fù)力，外漲型形狀記憶合金圓 環(huán)1的外圓與帶孔平板2的內(nèi)孔壁接觸并發(fā)生適當(dāng)?shù)男巫?，接觸面上大的壓應(yīng)力使得外漲 型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2達(dá)到緊密緊固連接的目的。(3)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2緊固連接配合完成的示 意圖如圖2所示。外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1外圓與帶有內(nèi)孔的平板工件2的內(nèi)孔壁接觸 面的應(yīng)力使得內(nèi)孔周邊合金發(fā)生形變，起到合金強(qiáng)化的作用。此外，形狀記憶合金(例如 TiM基形狀記憶合金)通常有很好的機(jī)械強(qiáng)度，承擔(dān)帶有內(nèi)孔的平板工件2內(nèi)孔的受力，能 大大提高帶有內(nèi)孔的平板工件2的使用壽命。實(shí)施例2外漲型記憶合金圓環(huán)的外徑為40. 60mm,內(nèi)徑為33. OOmm,由Ti44Ni47Nb9 (原子百 分含量)三元合金加工制備而成。平板內(nèi)孔的直徑為40. 00mm，平板內(nèi)孔的工件由鎂合金材 料構(gòu)成。外漲型形狀記憶合金圓環(huán)與帶有內(nèi)孔的平板工件緊固連接裝配工作過(guò)程如下(1)在合金的馬氏體溫度(-60 -50°C )下對(duì)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1施加均 勻的徑向外力進(jìn)行縮徑變形，變形量為2. 5%。[0026](2)將縮徑變形后的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2間隙配 合，加熱至奧氏體溫度(120 180°C )時(shí)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1，由于外漲型形狀記憶 合金圓環(huán)1的記憶效應(yīng)發(fā)生回復(fù)，管徑外漲并產(chǎn)生很大的回復(fù)力，外漲型形狀記憶合金圓 環(huán)1的外圓與帶有內(nèi)孔的平板工件2的內(nèi)孔壁接觸并發(fā)生適當(dāng)?shù)男巫?，接觸面上大的壓應(yīng) 力使得外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2緊密緊固連接在一起。實(shí)施例3外漲型記憶合金圓環(huán)的外徑為60. 80mm,內(nèi)徑為50. OOmm,由Ti50Ni47Cu3 (原子百 分含量)三元合金加工制備而成。平板內(nèi)孔的直徑為60. 00mm，平板內(nèi)孔的工件由鈦合金材 料構(gòu)成。外漲型形狀記憶合金圓環(huán)與帶有內(nèi)孔的平板工件緊固連接裝配工作過(guò)程如下(1)在合金的馬氏體溫度(20 30°C )下對(duì)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1施加均勻 的徑向外力進(jìn)行縮徑變形，變形量為2%。(2)將縮徑變形后的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2間隙配 合，加熱至奧氏體溫度(40 80°C )時(shí)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1，由于外漲型形狀記憶合 金圓環(huán)1的記憶效應(yīng)發(fā)生回復(fù)，管徑外漲并產(chǎn)生很大的回復(fù)力，外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1 的外圓與帶有內(nèi)孔的平板工件2的內(nèi)孔壁接觸并發(fā)生適當(dāng)?shù)男巫?，接觸面上大的壓應(yīng)力使 得外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2緊密緊固連接在一起?？梢愿鶕?jù)實(shí)際使用要求設(shè)計(jì)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1和帶有內(nèi)孔的平板工件2 的大小尺寸，在合金的馬氏體溫度下對(duì)外漲型形狀記憶合金圓環(huán)1施加均勻的徑向外力進(jìn) 行縮徑變形，通常徑向的回復(fù)外漲應(yīng)力為200 500MPa。
權(quán)利要求一種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，其特征在于所述形狀記憶合金圓環(huán)的外徑與帶有內(nèi)孔的平板工件的內(nèi)孔直徑之比為101～103100。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，其特征 在于所述的形狀記憶合金圓環(huán)由TiNi合金、TiNiNb或TiNiCu三元合金構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，其特征 在于所述的形狀記憶合金圓環(huán)的外徑為5 100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，其特征 在于所述的帶有內(nèi)孔的平板工件由鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金或鐵合金構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于平板內(nèi)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的外漲型形狀記憶合金圓環(huán)，外漲型形狀記憶合金圓環(huán)的外徑與帶有內(nèi)孔的平板工件的內(nèi)孔直徑之比為101～103∶100。外漲型形狀記憶合金圓環(huán)在適當(dāng)溫度下縮徑變形后，加熱回復(fù)時(shí)圓環(huán)外圓外漲產(chǎn)生回復(fù)力與帶有內(nèi)孔的平板工件的內(nèi)孔緊密配合連接。該外漲型形狀記憶合金圓環(huán)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其最大的特點(diǎn)是起到了對(duì)帶有內(nèi)孔的平板工件結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的作用，提高帶有內(nèi)孔的平板工件的使用壽命，可廣泛應(yīng)用在相關(guān)的機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16B4/00GK201627791SQ20092027832
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者尹向前, 李艷鋒, 米緒軍, 高寶東 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院