鈦合金波紋管快速熱成形技術(shù).pdf

1、金屬波紋管是工業(yè)領(lǐng)域重要的結(jié)構(gòu)件，它可以通過自身的伸縮來補償管道或管形件因熱變形和機械變形帶來的位移變化，同時還有減振去噪等功能。鈦合金以其密度小、強度高、抗腐蝕能力強、高溫穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，逐漸被用于制造高性能的金屬波紋管。但是鈦合金難變形的特征，使其制造成為了難題。超塑成形雖可實現(xiàn)鈦合金波紋管的成形，但是成本高、生產(chǎn)效率低的弊端嚴(yán)重限制了該工藝的工業(yè)應(yīng)用。本文中采用電流輔助熱成形工藝實現(xiàn)了鈦合金波紋管的快速熱成形，并對電流輔助熱成形工

2、藝進行了深入研究，拓展了其實際應(yīng)用。
　　首先，進行了TC4鈦合金的電流輔助彎曲成形試驗，探究鈦合金在電流作用下的彎曲變形規(guī)律?；谠颇赴搴途鬯姆蚁┧芰蟽煞N絕緣材料設(shè)計的成形模具，可實現(xiàn)板材在通電加熱條件下的彎曲成形。試驗結(jié)果表明：電流強度（溫度）愈低，彎曲圓角半徑愈小，彎曲件出現(xiàn)裂紋的傾向愈大；當(dāng)無裂紋出現(xiàn)時，彎曲件在低電流強度（溫度）下出現(xiàn)了回彈現(xiàn)象，且電流強度越低，回彈量越大，在高電流強度（溫度）下由于板材溫度分布不均勻出

3、現(xiàn)了彎曲件向內(nèi)側(cè)收縮的現(xiàn)象。
　　然后，基于MSC.MARC軟件進行了鈦合金波紋管成形的數(shù)值模擬，分析了不同工藝參數(shù)對成形結(jié)果的影響。模擬結(jié)果表明：補料高度愈大，波紋管的壁厚減薄量愈小；合模速度過快很容易導(dǎo)致坯料出現(xiàn)失穩(wěn)起皺的缺陷，且缺陷通常出現(xiàn)在最下端的波紋處。同時，利用數(shù)值模擬初步確定了波紋管成形的試驗參數(shù)。
　　最后，針對Ti31和TC4兩種鈦合金進行了波紋管的電流輔助成形試驗?；谔沾赡＞叩某尚窝b置，可實現(xiàn)坯料在通電