專利名稱：管道用三通管及其成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸送管路中的常用配件，即提供了一種耐壓三通管及其成形工藝。
三通管是石油、化工輸送管路中不可缺少的常用配件。由于供暖管路中的三通管存在著砂眼而不耐高壓，故不能用于石油、化工輸送管路中。目前國內(nèi)外普遍采用冷擠壓成形工藝來制取石油、化工輸送管路中的三通管，但是這種工藝所需的設(shè)備龐大，成形壓力也很高，一臺(tái)設(shè)備需70-80萬元，不僅如此，成型后的三通管壁厚不均勻。除上述成形方法以外，國內(nèi)有人采用另外一種方法，即在管內(nèi)放入帶螺紋的球，在管壁上開一孔，從該孔插入帶螺紋的拉桿與管內(nèi)球螺紋連接，然后對(duì)拉桿施加拉力而制取三通管，采用該方法成形三通管，雖然無需價(jià)格最貴、體積寵大的設(shè)備，但成形后的三通管壁厚不均勻，而且拉出的三通管高度亦受到限制。
本發(fā)明的目的是提供一種壁厚均勻、承受使用壓力高的生產(chǎn)工藝，所用設(shè)備簡單、耗能小、投資少的超塑氣脹與擠壓復(fù)合力成型的三通管及其成形工藝。
本發(fā)明利用超塑性合金在特定條件沿晶界滑移易于均勻形變的原理，選用超塑性合金管為坯料，將其置于限定模內(nèi)，在超塑成形的溫度下，通過氣脹與擠壓復(fù)合力的作用制成三通管，其制取工藝由以下工序組成1、管坯超塑性的制備將機(jī)加工好的管坯在獲取超塑性的溫度下加熱、保溫，然后出爐水淬，如此循環(huán)到管坯獲得最佳超塑性能為止。
2、超塑氣脹與擠壓復(fù)合力成形將經(jīng)過熱處理的三通管坯料放入兩瓣模組成的模具中，用具有導(dǎo)電性能的擠壓桿通過外力封住兩開口端，接通電源，對(duì)管坯及模具電加熱到超塑成形的溫度，保溫，然后按一定速率通入空氣或氮?dú)?，與此同時(shí)擠壓桿在外力作用下向相對(duì)方向推料，直至成形完畢;
3、切端頭、開剖口將成形好的三通管的封閉端去掉，再加工出其它三端口的45°焊縫剖口，另外，根據(jù)產(chǎn)品需要可在表面上涂覆防銹層。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明所提供的實(shí)施例1-超塑性20鋼耐壓三通管及其成形工藝附

圖1是三通管成形時(shí)的剖面圖。
將機(jī)加工好的管坯在890℃溫度加熱，保溫15分鐘，然后出爐水淬，如此熱循環(huán)三次，獲取晶粒度為5-7llm，延伸率為σ＞200%。再將φ45mm，壁厚4.0mm，長120mm的超塑性20鋼管坯1放入由兩瓣模組成的模具2中，合模后用錐度圓箍3、4壓緊，擠壓桿5、6分別與電源接頭7、8連接，由強(qiáng)流變壓器9提供12V、1600A功率的電源，通過擠壓桿對(duì)管坯1進(jìn)行電加熱，由孔10插入帶磁管的熱電偶11對(duì)管坯測溫，同時(shí)孔10還起到排氣作用，當(dāng)溫度加熱到750℃時(shí)由擠壓桿5、6兩端對(duì)管坯施加相對(duì)擠壓力20噸，擠壓的同時(shí)從孔12送入氮?dú)?00-120atm。成形完畢后，切掉三通管一端的端頭，再車出其它三端口的45°焊縫剖口，最后涂覆防銹漆。
由本發(fā)明所獲得的超塑性20鋼三通管，內(nèi)、外表面光潔、精度高，勿需再加工。另外解剖后，壁厚均勻，最大減薄率不超過12%，相同件相對(duì)承受使用壓力高，超塑成形后的三通管強(qiáng)度與常態(tài)20鋼強(qiáng)度相當(dāng)。
實(shí)施例2 超塑性鋅-鋁合金耐壓防銹三通管及成形工藝將具有超塑性的鋅-鋁合金管坯放入兩瓣模組成的模具，該鋅-鋁合金三通管的成形工藝除成形溫度265℃，擠壓力為7噸，脹形氣壓力為15atm以外，其它工序及工藝條件均同實(shí)施例1一樣。此外，該三通管不必涂防銹漆。
實(shí)施例3，一種Ti-6Al-4V耐熱、耐壓、防銹、防腐蝕三通管及成形工藝。
將具有超塑性的Ti-6Al-4V管坯放入兩瓣模組成的模具中，該成形工藝除成形溫度為930℃，擠壓力為30噸，脹形氣壓力150-170atm以外，其它工藝條件同實(shí)施例1一樣。此外，不必涂防銹漆。
綜上所述可以看出，本發(fā)明所提供的耐壓三通管及其成形工藝，其工藝簡單，所用設(shè)備少，成形所需動(dòng)力小，獲得的三通管壁厚均勻，承受使用壓力高、精度高、勿需二次加工。
權(quán)利要求
1.管道用三通管，其特征在于它由超塑性合金制成。
2.按照權(quán)利要求1所述的三通管，其特征在于超塑性合金最好采用20鋼，鋅鋁合金和Ti-6Al-4V。
3.一種成形權(quán)利要求1、2所述的三通管的工藝，其特征在于它由以下工序組成(1)管坯超塑性的制備將機(jī)加工好的管坯在獲取超塑性的溫度下加熱、保溫，然后出爐水淬，如此循環(huán)到管坯獲得最佳超塑性;(2)超塑氣脹與擠壓復(fù)合力成形將經(jīng)過熱處理的三通管坯料放入兩瓣模組成的模具中，用具有導(dǎo)電性能的擠壓桿通過外力封住兩開口端，將擠壓桿接通電源，然后對(duì)模具及管坯電加熱，達(dá)到超塑成形溫度后，保溫，然后按一定速率通入空氣或氮?dú)?，與此同時(shí)，擠壓桿在外力作用下向相對(duì)方向推料，直至成形完畢;(3)切端頭、開剖口將成形好的三通管的端頭去掉，再加工出其它三端口的45°焊縫剖口。
全文摘要
管道用三通管及其成型工藝，其主要特征是三通管由超塑性合金制成，成型工藝由以下工序組成(1)管坯超塑性的制備；(2)超塑氣脹與擠壓復(fù)合力成型；(3)切端頭、開剖口及防銹處理。本發(fā)明所提供的三通管及成型工藝，工藝簡單，所用設(shè)備少、成型所需的動(dòng)力小，獲得的三通管壁厚均勻，承受使用壓力高、精度高，勿需二次加工。
文檔編號(hào)F16L41/00GK1059961SQ9010637
公開日1992年4月1日 申請(qǐng)日期1990年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月17日
發(fā)明者王春榮, 宋海龍, 富醇良 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院金屬研究所