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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410519840.9 (22)申请日 2014.09.30 B21D 39/04(2006.01) (71)申请人 西安创新精密仪器研究所 地址 710300 陕西省西安市户县沣京工业园 沣二西路 9 号 (72)发明人 马鹏举 刘勇 张宝和 卢秉恒 (74)专利代理机构 西安文盛专利代理有限公司 61100 代理人 佘文英 (54) 发明名称 同种或异种金属材料管件之间的旋锻连接工 艺 (57) 摘要 本发明提供一种同种或异种金属材料管件之 间的旋锻连接工艺。包括以下步骤 ： 准备好需要 连接的金属管材， 两种管材的直径不同， 。
2、其中大 管材的内径大于小管材的外径 ； 准备一根芯棒， 直径略小于小管材的内径 ； 将芯棒插入小管材的 内孔， 同时将小管材插入大管材内部， 三者套接 在一起 ； 采用旋锻机对大管材的外部进行旋锻缩 加工 ； 加工变形量使得大管材内部抱紧小管材外 部， 同时小管材内部抱紧芯棒 ； 继续旋锻缩径， 使 得材料开始沿轴向流动 ； 将芯棒拔出， 加工完成， 大小两种管材牢靠连接在一起。采用本工艺方法 连接管材， 牢固可靠， 适用面广， 并且可以达到密 封效果， 具有广泛的应用前景。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1。
3、页 (10)申请公布号 CN 104438896 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104438896 A 1/1 页 2 1. 一种同种或异种金属材料管件之间的旋锻连接工艺， 其特征在于包括以下步骤 ： (1)、 准备好需要连接的两种管材， 要求小管材必须能够插入大管材内部 ； 准备好一根 芯棒， 要求芯棒能够插入小管材内部， 同时芯棒表面有非常好的光洁度， 如果必要， 可以进 行表面涂层， 以增加其硬度和光滑度 ； 小管材的外表面如果光洁度很高， 需要将小管材的外 部连接部分滚花处理， 以利于材料的互相嵌入 ； (2)、 准备好旋锻机的模具， 开始加工 ： 将芯棒、 小管。
4、材、 大管材依次嵌套在一起， 其中小 管材和大管材之间重合部分至少为 10mm， 以保证结合力 ； (3)、 将旋锻机模具张开， 将材料送入旋锻机， 然后模具合拢， 开始旋锻材料， 直到压缩 到预定尺寸， 将料取出， 然后将芯棒抽出， 两根管材已连接， 由检验人员进行连接力检测， 如 果连接力不合格， 则加大旋锻的压缩量， 重复上述过程， 直到符合要求。 权 利 要 求 书 CN 104438896 A 2 1/2 页 3 同种或异种金属材料管件之间的旋锻连接工艺 技术领域 0001 本发明涉及机械加工领域， 具体提供一种用旋锻工艺进行管件之间的连接工艺。 背景技术 0002 不同种金属之间的。
5、焊接(连接)存在一定的难度， 由于常规焊接技术的现状， 对于 一些特定金属之间无法采用焊接进行固连(如钛和铜)。 而传统的铆接、 螺纹连接等方式则 存在受力点单一， 易损坏， 而且无法适用于对于需要密封的场合。 本发明可以解决管类零件 之间的连接问题 ( 同种或异种材料 )。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种同种或异种金属材料管件之间的旋锻连接工艺。 采用本 工艺方法连接管材， 牢固可靠， 适用面广， 尤其可以应用于无法焊接的材料进行连接， 并且 可以达到密封效果 ( 气密、 液密 )， 具有广泛的应用前景。 0004 本发明的技术方案是 ： 一种同种或异种金属材料管件之间的旋锻连接。
6、工艺， 包括 以下步骤 ： 0005 1、 准备好需要连接的两种管材， 要求小管材必须能够插入大管材内部 ； 准备好一 根芯棒， 要求芯棒能够插入小管材内部， 同时芯棒表面有非常好的光洁度， 如果必要， 可以 进行表面涂层， 以增加其硬度和光滑度 ； 小管材的外表面如果光洁度很高， 需要将小管材的 外部 ( 连接部分 ) 滚花处理， 以利于材料的互相嵌入。 0006 2、 准备好旋锻机的模具， 开始加工 ： 将芯棒、 小管材、 大管材依次嵌套在一起， 其中 小管材和大管材之间重合部分至少为 10mm， 以保证结合力。 0007 3、 将旋锻机模具张开， 将材料送入旋锻机， 然后模具合拢， 开始。
7、旋锻材料， 直到压 缩到预定尺寸， 将料取出， 然后将芯棒抽出。 两根管材已连接， 由检验人员进行连接力检测， 如果连接力不合格， 则加大旋锻的压缩量， 重复上述过程， 直到符合要求。 0008 本发明可以应用于同种或不同金属材料之间的连接， 只要两种管材管径不同， 并 且可以套入， 如果材料外表面非常光滑， 则需要将小管材的外表面进行滚花处理， 以方便外 部材料的嵌入 ； 0009 本发明采用芯棒作为小管材内部支撑， 对芯棒表面进行处理 ； 外部采用径向旋锻 工艺进行压缩， 将材料之间压实并且变形沿轴向流动。 0010 本发明旋锻时模具沿径向压缩材料， 并且模具高速旋转， 从各个位置向下压缩。
8、， 而 并非从几个固定的方向向下压缩。从而使得材料之间全方位接触、 受力、 互相嵌入， 连接均 匀、 牢靠， 无受力集中点， 管材连接处达到密封效果 ( 气密、 液密 )。 0011 本发明的优点 ： 采用该工艺， 可以对于不同的金属材料进行连接， 从而克服异种金 属之间很难焊接的问题 ； 连接牢靠， 通过旋锻变形， 异种金属之间的材料在表面进行互相嵌 入， 连接的强度不弱于焊接 ； 旋锻连接时管材整个圆周均匀受力， 连接均匀， 无集中受力点 ； 工艺过程高效可靠。 说 明 书 CN 104438896 A 3 2/2 页 4 附图说明 0012 图 1 是加工前两种管材与芯棒嵌套示意图 ( 。
9、锻前示意图 )。 0013 图 2 是经过旋锻压缩后， 材料变形并且互相嵌入示意图 ( 锻中示意图 )。 0014 图 3 是芯棒抽出后， 两种管材连接完毕示意图 ( 锻后示意图 )。 具体实施方式 0015 下面结合实例对本发明做进一步说明。 0016 现在有两种材料， 小管材 1 为钛合金， 外径 25mm， 壁厚 2.5mm， 内孔直径 20mm， 大管 材 2 为不锈钢， 外径为 32mm， 壁厚 3.3mm， 内孔直径 25.4mm， 现在需要将两种材料连接， 要求 连接好后， 抗扭 500N.M， 抗拉力 3KN。 0017 如图 1、 图 2、 图 3 所示， 下面用旋锻工艺进行连接， 包括以下步骤 ： 0018 1、 准备好一根芯棒 3， 芯棒直径为 20mm， 芯棒材料为 W18Cr4V， 热处理至 HRC58， 表 面精磨， 粗糙度 500N.M， 抗拉力 3KN。 说 明 书 CN 104438896 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104438896 A 5 。