本實(shí)用新型涉及封頭制備技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種制備鈦封頭的基體。
背景技術(shù):
鈦及鈦合金由于彈性大、塑性較差等原因,造成其冷成形性能比較差,目前,薄壁鈦及鈦合金大型封頭主要采用熱旋壓的方式生產(chǎn)。旋壓成形的封頭雖然精度高、能夠成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件,但是存在生產(chǎn)效率低、零件表面會(huì)有壓輪印、模具成本高、旋壓過(guò)程中補(bǔ)熱不均勻、只能加工薄板等缺點(diǎn)。熱模壓雖然能夠解決旋壓的部分問(wèn)題,但是熱模壓只能針對(duì)中厚板進(jìn)行加工,而且需要多次模壓成形,且鈦表面易開(kāi)裂。因此,隨著鈦材應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛推廣,開(kāi)發(fā)薄壁鈦及鈦合金大型封頭的基體顯得非常有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種克服上述問(wèn)題的制備鈦封頭的基體。所述基體包括堆疊在一起的鋼板和鈦板、焊接在所述鋼板邊部的定位銷,其中,所述定位銷上設(shè)有鎖扣,所述鎖扣包括鉸接在所述鈦板上帶手柄的鎖緊扣,以及可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述鎖緊扣上的圓環(huán),所述定位銷上與所述圓環(huán)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有突起的用于扣緊圓環(huán)的凹槽。將含有上述特定結(jié)構(gòu)的定位銷設(shè)在邊部,為了防止基體在加工過(guò)程中鋼板和鈦板發(fā)生滑動(dòng)錯(cuò)位,同時(shí)能夠保證鋼板和鈦板貼合在一起。
其中,定位銷上設(shè)有鎖扣,鎖扣包括可鉸接在鈦板上的鎖緊扣,該鎖緊扣上帶有手柄,鎖扣還包括固定設(shè)置在定位銷的突起的凹槽、可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在所述鎖緊扣上的圓環(huán)。當(dāng)鎖緊扣鉸接在鈦板上,圓環(huán)扣設(shè)到所述突起的凹槽內(nèi)并壓緊鎖緊扣的手柄時(shí),該定位銷可將鋼板和鈦板鎖死,并貼合在一起。
本實(shí)用新型中的鈦包括純鈦和合金鈦。
在本實(shí)用新型中,為了能更好地防止滑動(dòng),定位銷為多個(gè),均勻焊接在所述鋼板的邊部,其中,定位銷的個(gè)數(shù)優(yōu)選為偶數(shù),對(duì)稱均勻焊接在鋼板邊部,如圖2所示,其中,圖2中的定位銷為4個(gè)。
為了減少雜質(zhì),本實(shí)用新型的定位銷優(yōu)選為母材鋼板相同的材質(zhì)。
在本實(shí)用新型中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所需封頭的尺寸來(lái)確定鈦板和鋼板的直徑值和厚度值。其中,所述鈦板優(yōu)選為圓板,直徑≥Φ800mm,厚度為4.0~30.0mm。所述鋼板優(yōu)選為圓板,直徑≥Φ800mm,厚度為20~40.0mm。在保證鋼板和鈦板完全貼合的前提下,所述定位銷的整體長(zhǎng)度值可以根據(jù)鈦板和鋼板的厚度值來(lái)定。
其中,本實(shí)用新型的鋼板在加熱溫度下熱變形抗力和鈦板在相同溫度下熱變形抗力相近。若加熱溫度為940℃的TC4鈦合金板最優(yōu)選取16MnR鋼板。若加熱溫度為780℃的TA2純鈦合金板最優(yōu)選取A3鋼板。
為了防止鈦板氧化,本實(shí)用新型的基體還包括設(shè)在所述鈦板表面的防氧化涂層,所述防氧化涂層的厚度值可以根據(jù)實(shí)際防氧化的效果來(lái)定,為了不影響鈦封頭的制備,所述防氧化涂層的厚度值為1-10mm。在鈦板的兩個(gè)表面均可設(shè)有防氧化涂層,也可在遠(yuǎn)離鋼板的表面設(shè)有防氧化涂層。
為了使鋼板和鈦板在備鈦封頭的過(guò)程更易分離,本實(shí)用新型的基體還包括設(shè)在所述鈦板與所述鋼板之間的隔離潤(rùn)滑劑層,所述隔離潤(rùn)滑劑涂層的厚度值可以根據(jù)實(shí)際隔離潤(rùn)滑的效果來(lái)定,為了不影響鈦封頭的制備,所述隔離潤(rùn)滑劑涂層的厚度值為1-5mm。
當(dāng)基體中含有防氧化涂層和/或隔離潤(rùn)滑劑層時(shí),在保證鋼板和鈦板完全貼合的前提下,所述定位銷的整體長(zhǎng)度值可以根據(jù)鈦板、防氧化涂層、隔離潤(rùn)滑劑層以及鋼板的厚度值來(lái)定。
本申請(qǐng)?zhí)岢龅闹苽溻伔忸^的基體可以有效地保護(hù)在制備鈦封頭的加工過(guò)程中鈦表面的完整性,有效地防止鈦表面開(kāi)裂。
附圖說(shuō)明
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型中優(yōu)選實(shí)施例的制備鈦封頭的基體的剖視圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型中優(yōu)選的制備鈦封頭的基體的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
使用本實(shí)用新型所優(yōu)選的基體來(lái)制備10×Φ1100TC4鈦球形封頭:
1、基體的制備:
10×Φ1600的TC4鈦板1與36×Φ1600的16MnR鋼板2按圖2的方式進(jìn)行堆疊,邊部采用6個(gè)鋼制定位銷3焊接固定,TC4鈦板表面需刷涂防氧化涂層,鈦板與鋼板的接觸面需刷涂隔離潤(rùn)滑劑4,即基體由四層材料組成。
2、加熱:
在電加熱或燃?xì)饧訜釥t中將堆疊后的復(fù)合板加熱至940℃,保溫120min。
3、熱模壓成形:
凸模尺寸為Φ1097,凹模尺寸為Φ1196(倒角r=60mm),模壓時(shí)TC4鈦板需靠近模壓機(jī)的凸模(鈦板在封頭內(nèi)側(cè)),加熱后的堆疊板經(jīng)2次熱模壓成形成封頭,第2次模壓前保溫20~60min。
4、TC4與鋼板的分離:
待復(fù)合封頭冷卻后,將鋼制定位銷切除,在內(nèi)側(cè)的TC4鈦封頭上焊接支架,采用液壓頂將內(nèi)側(cè)鈦封頭頂出。
5、結(jié)果
使用本實(shí)施例中的基體所生產(chǎn)得到的封頭壁厚均勻,表面無(wú)開(kāi)裂,圓度也非常好。
最后,本申請(qǐng)的方法僅為較佳的實(shí)施方案,并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。