連續(xù)輥彎成型是鈦焊管規(guī);a(chǎn)的核心工藝,憑借高效、精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),能將鈦及鈦合金帶材逐步卷制成管狀,為后續(xù)焊接工序奠定基礎(chǔ)。鈦材具有彈性模量低、回彈明顯的特性,對(duì)輥彎成型的模具設(shè)計(jì)、參數(shù)控制提出嚴(yán)苛要求,成為工藝優(yōu)化的核心難點(diǎn)。
鈦焊管連續(xù)輥彎成型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括帶材預(yù)處理、輥系設(shè)計(jì)、成型參數(shù)調(diào)控及在線糾偏。帶材預(yù)處理需通過(guò)精密裁剪保證寬度公差±0.1mm,同時(shí)采用機(jī)械打磨去除表面氧化皮,避免雜質(zhì)影響成型精度;輥系設(shè)計(jì)采用“多道次漸進(jìn)成型”理念,依據(jù)鈦材力學(xué)特性設(shè)計(jì)凸緣輥、立輥等組合模具,通過(guò)12-18道次逐步實(shí)現(xiàn)帶材從平板到閉口管坯的過(guò)渡,減少局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的起皺、開(kāi)裂。
成型參數(shù)優(yōu)化是提升管坯質(zhì)量的核心。針對(duì)厚度1-3mm的TA2、TC4鈦合金帶材,優(yōu)化后的關(guān)鍵參數(shù)為:成型速度0.8-1.5m/s,輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速同步誤差≤±0.5%,每道次壓下量控制在0.1-0.3mm。采用“小變形量、多道次”的成型策略,可有效抑制鈦材回彈,保證管坯圓度公差≤0.3mm,對(duì)口間隙≤0.2mm,滿足焊接對(duì)接要求。
成型過(guò)程中需配備在線糾偏系統(tǒng),通過(guò)激光檢測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控管坯中心線偏移量,當(dāng)偏移超過(guò)0.5mm時(shí)自動(dòng)調(diào)整側(cè)輥位置,確保對(duì)口精度。同時(shí),輥?zhàn)有璨捎肅r12MoV耐磨材料,表面經(jīng)氮化處理,避免鈦材與模具粘連,保障成型連續(xù)性。
試驗(yàn)表明,優(yōu)化后的連續(xù)輥彎成型工藝可實(shí)現(xiàn)鈦焊管坯的無(wú)缺陷成型,管坯尺寸精度達(dá)標(biāo)率超98%。當(dāng)前工藝仍面臨薄壁鈦材成型起皺、高強(qiáng)度鈦合金成型困難等問(wèn)題。未來(lái)研究應(yīng)聚焦智能化輥系調(diào)整系統(tǒng)、數(shù)值模擬輔助模具設(shè)計(jì),進(jìn)一步提升成型穩(wěn)定性,拓展工藝對(duì)不同規(guī)格、材質(zhì)鈦焊管的適配性。
