基于感应加热及电磁成形的镁合金/碳钢管件复合连接方法技术

本发明专利技术基于感应加热及电磁成形的镁合金/碳钢管件复合连接方法，是利用温热电磁成形的方法提高镁合金成形性能，同时将电磁感应加热和电磁成形复合使用，利用同一个线圈实现感应加热与成形功能，来提高异种金属管的连接效率，便于实现自动化控制，同时成形时复合了温热成形与电磁成形工艺，提高了连接成形性能。本发明专利技术将镁合金管材与碳钢管材搭接，通过线圈的电磁感应加热使镁合金内管达到设定温度后，电磁成形线圈对镁合金内管进行放电，使镁合金管件发生强烈塑性变形与外管碰撞，产生连接。本方法通过储能电容对电磁成形线圈瞬间放电产生强脉冲磁场，使温热的内管在电磁力的作用下高速成形，与刚度较高的碳钢外管发生高速碰撞产生结合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异种金属合金管件电磁连接技术，具体为一种镁合金/碳钢管件搭接接头的感应加热及电磁成形复合连接方法，主要应用于镁合金管件与碳钢管件的连接工艺。
技术介绍
近年来，环境污染问题和资源耗费问题日益严峻。随着汽车工业的快速发展，汽车尾气排放和燃油利用率日益受到社会关注，汽车轻量化成为汽车工业的发展趋势，以高强钢、铝合金、镁合金及多种复合材料为代表的轻质、高强度难成形材料在汽车、航空、航天等先进制造领域的应用日益增加。金属镁及其合金是目前最轻的金属结构材料，其密度比铝轻1/3，具有比强度和比刚度高、阻尼减震性好、导热性好、电磁屏蔽能力强、易回收等特点，已经作为新型的结构材料，被广泛地应用在航空航天、交通工具、电子产品等领域。镁合金为密排六方晶体结构，在常温下只有基面{0001

【技术保护点】
基于感应加热及电磁成形的镁合金/碳钢管件复合连接方法，其特征是给工件感应加热和电磁成形放电采用同一个线圈装置，加热过程和充电过程同时进行且控制时间相同，具体是：首先通过电磁成形机的充电电路对该电磁成形机的储能电容即电容器进行充电，同时第二真空开关接通，使电磁感应加热线圈实现镁合金内管加热，当电容器充电完成的时候，镁合金内管同时被加热到指定温度，此时断开第二真空开关停止电磁感应加热，同时导通第一真空开关，使电容器对电磁感应加热线圈进行放电，镁合金内管在电磁力的作用下产生胀形，与碳钢外管发生高速碰撞产生连接。

【技术特征摘要】
1.基于感应加热及电磁成形的镁合金/碳钢管件复合连接方法，其特征是给工件感应
加热和电磁成形放电采用同一个线圈装置，加热过程和充电过程同时进行且控制时间相
同，具体是：首先通过电磁成形机的充电电路对该电磁成形机的储能电容即电容器进行充
电，同时第二真空开关接通，使电磁感应加热线圈实现镁合金内管加热，当电容器充电完
成的时候，镁合金内管同时被加热到指定温度，此时断开第二真空开关停止电磁感应加热，
同时导通第一真空开关，使电容器对电磁感应加热线圈进行放电，镁合金内管在电磁力的
作用下产生胀形，与碳钢外管发生高速碰撞产生连接。
2.根据权利要求1所述的基于感应加热及电磁成形的镁合金/碳钢管件复合连接方
法，其特征是该方法包括以下步骤：
(1)将镁合金内管和碳钢外管搭接放置；
(2)由充电电路对电容器进行充电，当充电电压达到设定成形电压2-10kV后，断开
充电回路；
(3)启动电磁感应加热电源，电磁感应加热线圈得电后对镁合金内管进行加热，当
镁合金内管加热到指定温度200-300℃时，断开第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟正华，杨鹏，黄尚宇，雷雨，胡建华，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42