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首次開發利用氬氣的壓力脹形和軸向加載的復合超塑性工藝成形技術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構 ,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 ;給出了各個成形階段脹形氣壓和保壓時間的計算公式 ;通過超塑脹形實驗成形了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/軸向加載復合超塑成形工藝成形的鈦合金波紋管的壁厚分布規律。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個階段的壁厚減薄情況,分析了筒坯長度和脹形階段的變形量對超塑成形后波紋管厚度分布情況影響。通過實驗研究了波紋管的實際壁厚分布曲線。結果表明,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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