CN1059961A - 管道用三通管及其成型工艺 - Google Patents
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Abstract
管道用三通管及其成型工艺，其主要特征是三通
管由超塑性合金制成，成型工艺由以下工序组成：(1)
管坯超塑性的制备；(2)超塑气胀与挤压复合力成型；
(3)切端头、开剖口及防锈处理。本发明所提供的三
通管及成型工艺，工艺简单，所用设备少、成型所需的
动力小，获得的三通管壁厚均匀，承受使用压力高、精
度高，勿需二次加工。
Description
本发明涉及输送管路中的常用配件，即提供了一种耐压三通管及其成形工艺。
三通管是石油、化工输送管路中不可缺少的常用配件。由于供暖管路中的三通管存在着砂眼而不耐高压，故不能用于石油、化工输送管路中。目前国内外普遍采用冷挤压成形工艺来制取石油、化工输送管路中的三通管，但是这种工艺所需的设备庞大，成形压力也很高，一台设备需70-80万元，不仅如此，成型后的三通管壁厚不均匀。除上述成形方法以外，国内有人采用另外一种方法，即在管内放入带螺纹的球，在管壁上开一孔，从该孔插入带螺纹的拉杆与管内球螺纹连接，然后对拉杆施加拉力而制取三通管，采用该方法成形三通管，虽然无需价格最贵、体积宠大的设备，但成形后的三通管壁厚不均匀，而且拉出的三通管高度亦受到限制。
本发明的目的是提供一种壁厚均匀、承受使用压力高的生产工艺，所用设备简单、耗能小、投资少的超塑气胀与挤压复合力成型的三通管及其成形工艺。
本发明利用超塑性合金在特定条件沿晶界滑移易于均匀形变的原理，选用超塑性合金管为坯料，将其置于限定模内，在超塑成形的温度下，通过气胀与挤压复合力的作用制成三通管，其制取工艺由以下工序组成：
1、管坯超塑性的制备
将机加工好的管坯在获取超塑性的温度下加热、保温，然后出炉水淬，如此循环到管坯获得最佳超塑性能为止。
2、超塑气胀与挤压复合力成形
将经过热处理的三通管坯料放入两瓣模组成的模具中，用具有导电性能的挤压杆通过外力封住两开口端，接通电源，对管坯及模具电加热到超塑成形的温度，保温，然后按一定速率通入空气或氮气，与此同时挤压杆在外力作用下向相对方向推料，直至成形完毕;
3、切端头、开剖口
将成形好的三通管的封闭端去掉，再加工出其它三端口的45°焊缝剖口，另外，根据产品需要可在表面上涂覆防锈层。
下面结合附图详细叙述本发明所提供的实施例1-超塑性20钢耐压三通管及其成形工艺
附图1是三通管成形时的剖面图。
将机加工好的管坯在890℃温度加热，保温15分钟，然后出炉水淬，如此热循环三次，获取晶粒度为5-7llm，延伸率为σ＞200%。再将φ45mm，壁厚4.0mm，长120mm的超塑性20钢管坯1放入由两瓣模组成的模具2中，合模后用锥度圆箍3、4压紧，挤压杆5、6分别与电源接头7、8连接，由强流变压器9提供12V、1600A功率的电源，通过挤压杆对管坯1进行电加热，由孔10插入带磁管的热电偶11对管坯测温，同时孔10还起到排气作用，当温度加热到750℃时由挤压杆5、6两端对管坯施加相对挤压力20吨，挤压的同时从孔12送入氮气100-120atm。成形完毕后，切掉三通管一端的端头，再车出其它三端口的45°焊缝剖口，最后涂覆防锈漆。
由本发明所获得的超塑性20钢三通管，内、外表面光洁、精度高，勿需再加工。另外解剖后，壁厚均匀，最大减薄率不超过12%，相同件相对承受使用压力高，超塑成形后的三通管强度与常态20钢强度相当。
实施例2 超塑性锌-铝合金耐压防锈三通管及成形工艺
将具有超塑性的锌-铝合金管坯放入两瓣模组成的模具，该锌-铝合金三通管的成形工艺除成形温度265℃，挤压力为7吨，胀形气压力为15atm以外，其它工序及工艺条件均同实施例1一样。此外，该三通管不必涂防锈漆。
实施例3，一种Ti-6Al-4V耐热、耐压、防锈、防腐蚀三通管及成形工艺。
将具有超塑性的Ti-6Al-4V管坯放入两瓣模组成的模具中，该成形工艺除成形温度为930℃，挤压力为30吨，胀形气压力150-170atm以外，其它工艺条件同实施例1一样。此外，不必涂防锈漆。
综上所述可以看出，本发明所提供的耐压三通管及其成形工艺，其工艺简单，所用设备少，成形所需动力小，获得的三通管壁厚均匀，承受使用压力高、精度高、勿需二次加工。
Claims (3)
1、管道用三通管，其特征在于它由超塑性合金制成。
2、按照权利要求1所述的三通管，其特征在于超塑性合金最好采用20钢，锌铝合金和Ti-6Al-4V。
3、一种成形权利要求1、2所述的三通管的工艺，其特征在于它由以下工序组成：
（1）管坯超塑性的制备
将机加工好的管坯在获取超塑性的温度下加热、保温，然后出炉水淬，如此循环到管坯获得最佳超塑性;
（2）超塑气胀与挤压复合力成形
将经过热处理的三通管坯料放入两瓣模组成的模具中，用具有导电性能的挤压杆通过外力封住两开口端，将挤压杆接通电源，然后对模具及管坯电加热，达到超塑成形温度后，保温，然后按一定速率通入空气或氮气，与此同时，挤压杆在外力作用下向相对方向推料，直至成形完毕;
（3）切端头、开剖口
将成形好的三通管的端头去掉，再加工出其它三端口的45°焊缝剖口。
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1990
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