一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁成形及特種焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]波紋管是由薄壁多層管制造的，主要制造具有減震功能的部件，主要應(yīng)用于重要設(shè)備和重要儀器上，如航天發(fā)動機(jī)、汽車、發(fā)電站等具有強(qiáng)烈振動的場合，材料多為不銹鋼。
[0003]例如，航天發(fā)動機(jī)工作時(shí)使用液氫、液氧推進(jìn)劑，其中用于輸送液氫、液氧低溫推進(jìn)劑的管路，需要承受劇烈振動并搖擺。在制造加工這個(gè)管路的過程中，需要應(yīng)用薄壁多層管制成的波紋管，其中端頭部分與接頭焊接前需要將多層焊接成一層，采用的工藝稱為滾焊，滾焊的過程中，由于多層管的層間間隙，焊接過程中，在層間常出現(xiàn)“空洞”缺陷，這個(gè)“空洞”是嚴(yán)重的質(zhì)量問題，必須消除，現(xiàn)主要采用機(jī)械方法去除后補(bǔ)焊。最可靠的“空洞”消除方法就是消除層間間隙，而現(xiàn)有技術(shù)均無法實(shí)現(xiàn)。
[0004]電磁成形技術(shù)是利用電磁原理將電能經(jīng)過電容器積蓄后瞬間釋放，并轉(zhuǎn)化為電磁力作用于導(dǎo)電性能良好的金屬材料使其發(fā)生變形的一種制造技術(shù)，具有高速、能量大、無污染、小回彈、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其通過磁脈沖消除薄壁多層金屬管層間間隙，從而達(dá)到減少焊接缺陷的目的。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，該方法具體包括如下步驟:
[0007]步驟1、選擇適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材；
[0008]步驟2、根據(jù)產(chǎn)品后續(xù)加工工序的要求，選擇合適的消除層間間隙的方式；
[0009]步驟3、測量待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸，確定所需模具的尺寸；
[0010]步驟4、根據(jù)待加工金屬管材的管徑大小、厚度、材料，選用不同的磁脈沖線圈，將線圈安裝在波紋管內(nèi)或外，并將磁脈沖線圈兩端連接至磁脈沖設(shè)備的兩極；
[0011 ] 步驟5、利用磁脈沖設(shè)備放電使波紋管變形，消除波紋管層間間隙。
[0012]所述的步驟1中適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材包括鋁、銅合金，不銹鋼多層金屬管材。
[0013]所述的多層金屬管材的單層厚度為0.1?0.5mm，多層金屬管直徑為100?200mm,長度為10?20mm，2?3層，金屬管材總厚度在1.5mm以下。
[0014]所述的步驟2中消除波紋管層間間隙的方式包括縮徑方式和脹形方式，其中，如果需要保證金屬管材內(nèi)徑尺寸，則采用向內(nèi)施加壓力的縮徑方式；如果需要保證金屬管材外徑尺寸，則采用向外施加壓力的脹形方式。
[0015]所述的步驟3中所需模具的尺寸是根據(jù)待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸所確定，其中，采用脹形方式模具的直徑比零件小0.5mm-0.8_，采用縮徑方式模具的直徑比零件大 0.lmm-0.3mm。
[0016]所述的步驟5中磁脈沖設(shè)備放電的電壓范圍為5kV?20kV，放電能量在lkj?25kJ，放電次數(shù)為2?3次。
[0017]本發(fā)明的顯著效果在于:本發(fā)明所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，解決了航天發(fā)動機(jī)所用多層波紋管焊接的技術(shù)難題，大幅提高了焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法中采用縮徑方式消除多層薄壁管層間間隙的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法中采用脹形方式消除多層薄壁管層間間隙的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖1、圖2所示，一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，該方法具體包括如下步驟:
[0022]步驟1、選擇適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材；
[0023]選擇包括鋁、銅合金，不銹鋼多層金屬管材，其中，多層金屬管材的單層厚度為
0.1?0.5mm,多層金屬管直徑為100?200mm，長度為10?20mm，2?3層，金屬管材總厚度在1.5mm以下；
[0024]步驟2、根據(jù)產(chǎn)品后續(xù)加工工序的要求，選擇合適的消除層間間隙的方式；
[0025]根據(jù)產(chǎn)品后續(xù)加工工序的要求，如果需要保證金屬管材內(nèi)徑尺寸，則采用如圖1所示的向內(nèi)施加壓力的縮徑方式；如果需要保證金屬管材外徑尺寸，則采用如圖2所示的向外施加壓力的脹形方式；
[0026]步驟3、測量待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸，確定所需模具的尺寸；
[0027]測量待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸，確定所需模具的尺寸，其中，采用脹形方式模具的直徑比零件小0.5mm-0.8mm，采用縮徑方式模具的直徑比零件大0.lmm-0.3mm ；
[0028]步驟4、根據(jù)待加工金屬管材的管徑大小、厚度、材料，選用不同的磁脈沖線圈，將線圈安裝在波紋管外，并將磁脈沖線圈兩端連接至磁脈沖設(shè)備的兩極；
[0029]步驟5、利用磁脈沖設(shè)備放電使波紋管變形，消除波紋管層間間隙，其中，磁脈沖設(shè)備放電的電壓范圍為5kV?20kV，放電能量在lkj?25kJ，放電次數(shù)為2?3次。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:該方法具體包括如下步驟: 步驟1、選擇適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材； 步驟2、根據(jù)產(chǎn)品后續(xù)加工工序的要求，選擇合適的消除層間間隙的方式； 步驟3、測量待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸，確定所需模具的數(shù)量和尺寸； 步驟4、根據(jù)待加工金屬管材的管徑大小、厚度、材料，選用不同的磁脈沖線圈，將線圈安裝在波紋管內(nèi)或外，并將磁脈沖線圈兩端連接至磁脈沖設(shè)備的兩極； 步驟5、利用磁脈沖設(shè)備放電使波紋管變形，消除波紋管層間間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:所述的步驟1中適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材包括鋁、銅合金，不銹鋼多層金屬管材。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:所述的多層金屬管材的單層厚度為0.1?0.5mm，多層金屬管直徑為100?200mm，長度為10?20mm，2?3層，金屬管材總厚度在1.5mm以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:所述的步驟2中消除波紋管層間間隙的方式包括縮徑方式和脹形方式，其中，如果需要保證金屬管材內(nèi)徑尺寸，則采用向內(nèi)施加壓力的縮徑方式；如果需要保證金屬管材外徑尺寸，則采用向外施加壓力的脹形方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:所述的步驟3中所需模具的尺寸是根據(jù)待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸所確定，其中，采用脹形方式模具的直徑比零件小0.5mm-0.8mm，采用縮徑方式模具的直徑比零件大0.lmm-0.3mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，其特征在于:所述的步驟5中磁脈沖設(shè)備放電的電壓范圍為5kV?20kV，放電能量在lkj?25kJ，放電次數(shù)為2?3次。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電磁成形及特種焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法。該方法包括：1、選擇適合進(jìn)行磁脈沖加工的金屬管材；2、根據(jù)產(chǎn)品后續(xù)加工工序的要求，選擇合適的消除層間間隙的方式；3、測量待加工金屬管材內(nèi)徑或外徑的尺寸，確定所需模具的尺寸；4、根據(jù)待加工金屬管材的管徑大小、厚度、材料，選用不同的磁脈沖線圈，將線圈安裝在波紋管內(nèi)或外，并將磁脈沖線圈兩端連接至磁脈沖設(shè)備的兩極；5、利用磁脈沖設(shè)備放電使波紋管變形，消除波紋管層間間隙。本發(fā)明所述的一種縮小或消除多層波紋管層間間隙的方法，解決了航天發(fā)動機(jī)所用多層波紋管焊接的技術(shù)難題，大幅提高了焊接質(zhì)量。
【IPC分類】B21D26/14
【公開號】CN105458058
【申請?zhí)枴緾N201410459818
【發(fā)明人】張文忠, 于海靜, 陳東升, 李 杰, 聞建龍
【申請人】首都航天機(jī)械公司, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月11日