電流輔助鈦波紋管成形工藝優(yōu)化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鈦及鈦合金擁有密度低,比強度高的特點,并且具有十分良好的抗腐蝕性能,同時在高、低溫下都擁有較好而穩(wěn)定的性能,在航天航空、化工能源、及其他領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。波紋管常見的失效形式主要是腐蝕失效。對于一些性能要求嚴格的場合,例如:航天航空、化工石油等,鈦和鈦合金波紋管得到的主要的應(yīng)用。而目前對于鈦及鈦合金波紋管的成形方法主要是冷成形,例如:機械成形和液壓成形。而鈦及鈦合金的常溫成形則十分困難,而目前較新發(fā)現(xiàn)的高溫超塑性成形方法也有著效率

2、低、能耗十分巨大的缺陷。本課題使用的鈦管坯壁厚較薄,并且因為相較于其他金屬,鈦本身導(dǎo)電能力較差,導(dǎo)電產(chǎn)熱高,所以對其加載一定載荷的直流電流,可以在幾分鐘內(nèi)將管坯成形區(qū)域加熱到成形所需溫度,對于生產(chǎn)率有著明顯的提高。材料利用率也得到了加強,減少對于環(huán)境的污染。而通過氣體內(nèi)壓脹形和軸向加載補料的復(fù)合工藝,成形的波紋管壁厚均勻,沒有過分減薄。
  用不同的電流載荷加熱鈦管坯,同時使用紅外測溫成像儀記錄各個直流電流載荷下的鈦管溫度曲線,得

3、到鈦管隨時間的升溫變化規(guī)律,為后面實驗電流參數(shù)選擇提供依據(jù)。本文采用Abaqus軟件對電流輔助成形過程進行數(shù)值模擬,初步確定合理的鈦波紋管成形工藝參數(shù),分析其模擬成形件的壁厚分布。
  設(shè)計和制造實驗所用的陶瓷模具,并且在實驗過程中加入了保護陶瓷模具的金屬骨架結(jié)構(gòu)。設(shè)計和搭建成形所需的平臺,平臺用于安裝固定管坯和陶瓷模具,并且搭載了提供穩(wěn)定軸向壓力的氣缸,在平臺的關(guān)鍵部位進行了絕緣處理。
  對外徑為31.8mm,內(nèi)徑為30

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