一种有色金属三通的液压胀形成型方法技术

本发明专利技术公开了一种有色金属三通的液压胀形成型方法，该方法为：一、清洗去除有色金属管坯内、外表面附着的杂质和油污，然后向有色金属管坯的外表面涂抹润滑剂；二、选择模具，将涂抹润滑剂的有色金属管坯置于模具模腔内；三、采用三通液压机对置于模具内的有色金属管坯进行液压胀形成型，得到半成品三通；四、对半成品三通进行热处理；五、对热处理后的半成品三通重复步骤二和步骤三，得到成型件；六、对成型件进行消应力热处理；七、切除成型件的支管堵头，然后进行坡口加工，最后喷砂处理，得到成品三通。本发明专利技术的方法有效防止了有色金属三通在制造过程中的氧化，降低或消除了成形过程中的残余应力及加工硬化问题，显著提高了产品成品率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该方法为：一、清洗去除有色金属管坯内、外表面附着的杂质和油污，然后向有色金属管坯的外表面涂抹润滑剂；二、选择模具，将涂抹润滑剂的有色金属管坯置于模具模腔内；三、采用三通液压机对置于模具内的有色金属管坯进行液压胀形成型，得到半成品三通；四、对半成品三通进行热处理；五、对热处理后的半成品三通重复步骤二和步骤三，得到成型件；六、对成型件进行消应力热处理；七、切除成型件的支管堵头，然后进行坡口加工，最后喷砂处理，得到成品三通。本专利技术的方法有效防止了有色金属三通在制造过程中的氧化，降低或消除了成形过程中的残余应力及加工硬化问题，显著提高了产品成品率。【专利说明】
本专利技术属于有色金属三通成型
，具体涉及。
技术介绍
三通管件为管路中不可缺少的元件之一，在石化、电力、机械、船舶、海洋等领域被广泛使用，且需求越来越多，尤其是海洋工程装备产业被作为国家重点规划产业，对有色金属三通应用起到快速推动作用。三通管件冷成型工艺主要应用在不锈钢、碳钢等材料，有色金属很少采用。直接采用不锈钢等黑色金属材料传统冷成型工艺，成品率仅为45%?60%，成本非常高，严重限制有色金属的应用。传统有色金属成形工艺有主要为热压成形方法。热压成形的三通管不仅需要两到三次的压包工序，还包括后续的拉拔工序，中间成形过程要进行多次的加热跟半水冷辅助工序。往往得到的三通管件成形精度不高，表面氧化皮厚，对坯料厚度要求留较多的加工余量，原材料浪费严重，生产成本高，工序繁杂，工人劳动强度大，效率低，支管长度低，产品受力极不均匀，严重影响产品在苛刻环境下的使用，难以达到现代生产对“精、净、省”的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供。该方法有效防止了有色金属三通在制造过程中的氧化，降低或消除了成形过程中的残余应力及加工硬化问题，显著提高了产品成品率(97%以上)。该方法采用两次液压胀形成型，并在两次成型后均进行热处理，克服了材料短时间内剧烈形变产生的内部位错增生、位错缠结和晶格畸变而导致冷作硬化的现象，防止很小外载荷条件下的失稳开裂，成型极限显著提高，且可有效防止胀破现象发生，可获得支管伸出较长的三通管。采用该方法成型的三通产品尺寸精度高，特别适用于壁薄、内高压及腐蚀介质环境使用的有色金属材料三通的制造及同规格三通的批量生产。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、清洗去除有色金属管坯内、外表面附着的杂质和油污，然后向有色金属管坯的外表面涂抹润滑剂；步骤二、根据需要成型的三通尺寸选择模具，将步骤一中涂抹润滑剂的有色金属管还置于模具模腔内；步骤三、采用三通液压机对步骤二中置于模具内的有色金属管坯进行液压胀形成型，得到半成品三通；所述成型过程中控制三通液压机上用于缓冲需要成型的三通支管的支撑杆的位移ΔΗ= (h-a/2)/2,其中h为需要成型的三通的支管高度,单位为mm,a为有色金属管还的外径，单位为mm ；步骤四、对步骤三中所述半成品三通进行热处理；步骤五、对步骤四中热处理后的半成品三通重复步骤二和步骤三，得到成型件；步骤六、对步骤五中所述成型件进行消应力热处理；步骤七、切除步骤六中经消应力热处理后的成型件的支管堵头，然后对切除支管堵头的成型件的各端口进行坡口加工，最后对坡口加工后的成型件进行喷砂处理，得到成品二通。上述的，步骤一中清洗去除有色金属管坯内、外表面附着的杂质和油污之前先对有色金属管坯进行表面涡流检测和超声检测，选择无裂纹、夹杂和分层缺陷的管坯；步骤一中所述润滑剂为二硫化钥或锻造石墨乳。上述的，步骤二中将有色金属管坯置于模具模腔内时在有色金属管坯外壁与模具内壁之间设置一层塑料薄膜。上述的，步骤三中所述支撑杆与支管接触的一端向内凹陷，且向内凹陷的部分呈球形堵头状或椭圆形堵头状。上述的，步骤三中所述成型过程中对支撑杆施加向上的推力F2，所述推力F2=F1-C，其中Fl为成型过程中向下的拉应力，单位为MPa，C 为 2MPa ?I OMPa。上述的，步骤四中所述热处理之前在半成品三通的内、夕卜表面均涂抹厚度为0.3mm?0.4mm的防氧化涂料。上述的，步骤五中重复步骤二和步骤三之前对热处理后的半成品三通外表面进行抛光去除半成品三通外表面的防氧化涂料。上述的，步骤六中所述消应力热处理之前在成型件的内、外表面均涂抹厚度为0.3mm?0.4mm的防氧化涂料。上述的，当有色金属管坯的材质为镍合金时，步骤四中所述热处理为固溶处理；当有色金属管坯的材质为除镍合金以外的其他有色金属时，步骤四中所述热处理为再结晶退火处理。上述的，步骤七中所述喷砂处理的喷砂级别为Sa2.5级或Sa3级。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术的方法有效防止了有色金属三通在制造过程中的氧化，降低或消除了成形过程中的残余应力及加工硬化问题，显著提高了产品成品率(97%以上)。2、本专利技术采用两次液压胀形成型，并在两次成型后均进行热处理，克服了材料短时间内剧烈形变产生的内部位错增生、位错缠结和晶格畸变而导致冷作硬化的现象，防止很小外载荷条件下的失稳开裂，成型极限显著提高，且可有效防止胀破现象发生，可获得支管伸出较长的三通管。3、采用本专利技术的方法成型的三通产品尺寸精度高，特别适用于壁薄、内高压及腐蚀介质环境使用的有色金属材料三通的制造及同规格三通的批量生产。4、采用本专利技术的方法制造的有色金属三通冷成型工序少，生产效率高，生产环境好，工人劳动强度低，节省材料，材料利用率高，装配误差小，可靠性高，综合成本显著降低。5、本专利技术的方法采用二次成形二次热处理，其中第一次为再结晶退火处理(镍合金材料进行固溶处理)，因第一次变形量最大，晶粒变形被拉长，加工硬化程度、内应力较大，需要通过再结晶退火恢复材料组织和性能，使晶粒细化成等轴晶粒，消除加工硬化和内应力，防止第二次成型过程中产生撕裂而报废，提高最终成品率；第二次为消应力热处理，主要为消除冷变形过程中产生的附加内应力，仍保留一定程度的冷作硬化效果，可以增加使用过程中的耐冲刷腐蚀，提高成型三通的综合性能。6、本专利技术采用液压胀形成型，成型过程中介质与管坯内壁摩擦阻力近似为零，传力最为均匀，能使材料在最有利的受力条件下变形，内表面光滑，金属塑性流动纹路清晰，有利于理解和分析成形机理进行改善，使用过程中流体阻力小。7、本专利技术采用端面为向内凹陷的球面的支撑杆，在三通成型过程中，支撑杆存在推力F2，且F2=F1-C，C为2MPa?lOMPa，保证成型过程缓慢进行，受力均匀，有利于显著降低支管拉应力，防止过大塑性变形产生过大内应力开裂而使内压泄放而无法继续成形；最终三通成型后，机加工去除的支管堵头可二次利用，充当封头，材料利用率高。8、本专利技术采用端面为向内凹陷的球面的支撑杆，克服了常规平面状支撑杆中间内顶出的平盖封头受力状态差和易开裂报废的倾向。下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术有色金属管坯、模具与支撑杆的位置关系示意图。图2为本专利技术半成品三通的截面示意图。图3为本专利技术成型件的截面示意图。附图标记说明:I一有色金属管坯；2—模具；3—支撑杆。【具体实施方式】实施例1Φ48本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有色金属三通的液压胀形成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、清洗去除有色金属管坯内、外表面附着的杂质和油污，然后向有色金属管坯的外表面涂抹润滑剂；步骤二、根据需要成型的三通尺寸选择模具，将步骤一中涂抹润滑剂的有色金属管坯置于模具模腔内；步骤三、采用三通液压机对步骤二中置于模具内的有色金属管坯进行液压胀形成型，得到半成品三通；所述成型过程中控制三通液压机上用于缓冲需要成型的三通支管的支撑杆的位移ΔH=（h‑a/2）/2，其中h为需要成型的三通的支管高度，单位为mm，a为有色金属管坯的外径，单位为mm；步骤四、对步骤三中所述半成品三通进行热处理；步骤五、对步骤四中热处理后的半成品三通重复步骤二和步骤三，得到成型件；步骤六、对步骤五中所述成型件进行消应力热处理；步骤七、切除步骤六中经消应力热处理后的成型件的支管堵头，然后对切除支管堵头的成型件的各端口进行坡口加工，最后对坡口加工后的成型件进行喷砂处理，得到成品三通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，叶建林，董斌，张成，郗大来，付维军，孙万仓，
申请(专利权)人：西安优耐特容器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61