内高压成形材料及工艺参数.pptx

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2010年04月23日
二、主要工艺参数确定
三、缺陷形式和加载曲线
四、内高压成形的摩擦与润滑
一、内高压成形用管材
一、内高压成形用管材
低碳钢、双向钢
抗拉强度:290-440MPa
趋势:抗拉强度达到590-780MPa,甚至达到980MPa
不锈钢:奥氏体不锈钢304、1Cr18Ni9Ti;铁素体不锈钢429、309
用于发动机歧管(耐热抗氧化)
铝合金:5000系,6000系和7000系
飞机和火箭管件:5000系铝合金管材
汽车和自行车:6000系铝合金管材
钛合金:纯钛和TC4
1、材料分类
结构的力学性能
由设计确定
内高压成形可通过加工硬化提高强度
成形性能
具有较高的塑性及较大的n值和r值
制管过程中尽量减小加工硬化,保留材料的塑性
直径、壁厚精度
高于普通结构钢管,确保“密封”、“零件精度”
精密热轧、冷轧钢管、电阻焊管一般均能满足要求
批次之间的差别可调整密封段模具尺寸解决
清洁度要求
管材的内壁外壁均应有很好的清洁度,保证零件表面质量、保护模具
2、对管材的要求
无缝管
晶粒细化、流线均匀
没有焊缝,力学性能一致性较好
因内孔偏心,往往周向壁厚分布不均——导致开裂、零件壁厚差异
电阻焊管(ERW)
采用热轧或冷轧板卷制造
制造过程加工硬化不均,导致性能差别
焊缝及热影响区易开裂,需通过特殊工艺控制
成本低,成形性能好,可优先选用
3、钢管种类
激光焊管
热影响区小,塑性和焊接接头抗开裂能力优于ERW管材
用于复杂零件、尤其大膨胀率的内高压成形件
主要问题是成本高
拉拔管(DOM)
采用完全退火的厚壁ERW管通过冷拔工艺生产
利用芯轴进行拉拔,获得精确的尺寸和均匀的材料性能
冷拔后再通过正火或退火获得内高压成形要求的机械性能
连续变截面辊轧钢管(TRT)
德国mubea公司制造
材料相同,厚度不同
沿轴线钢管直径变化
4、钢管力学性能测试
单向拉伸
直径较大的焊管,可采用板材拉伸性能
直径较小、材料强度较高的管材,取弧状试样拉伸,避免硬化影响
沿环向或其它方向的性能,一般需要将管材切开后展平进行拉伸
弧形截面拉伸试样
环向拉伸
避免展平时时加工硬化化的不利影影响
摩擦对测试试结果有一一定影响