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首次開發(fā)利用氬氣的壓力脹形和軸向加載的復(fù)合超塑性工藝成形技術(shù)制造鈦合金波紋管的新工藝 ,可加工多波U型鈦合金波紋管。超塑成形采用多層模結(jié)構(gòu) ,用模具來控制波形。超塑成形加載過程分為脹形、合模和定型 3個(gè)階段 ,以使成形件的壁厚分布均勻。確定了筒坯的下料尺寸 ;給出了各個(gè)成形階段脹形氣壓和保壓時(shí)間的計(jì)算公式 ;通過超塑脹形實(shí)驗(yàn)成形了Ti 6Al 4V鈦合金雙波波紋管。
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以DN250雙波Ti-6A l-4V鈦合金波紋管為例研究了采用超塑脹形/軸向加載復(fù)合超塑成形工藝成形的鈦合金波紋管的壁厚分布規(guī)律。用ARVIP3D剛粘塑性殼單元有限元軟件模擬了波紋管在脹形、合模和充滿3個(gè)階段的壁厚減薄情況,分析了筒坯長(zhǎng)度和脹形階段的變形量對(duì)超塑成形后波紋管厚度分布情況影響。通過實(shí)驗(yàn)研究了波紋管的實(shí)際壁厚分布曲線。結(jié)果表明,與其它成形方法相比,超塑成形的波紋管波峰壁厚減薄率較大,壁厚分布可用JIS公式粗略估算。
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