[发明专利]一种高温热强旋加热方法及装置

权利要求书

1.一种高温热强旋加热方法，采用高温热强旋加热装置，其包括安装在旋轮架(6)周围的若干个旋轮(7)、用于安装管坯(8)的旋压芯模(9)；旋压芯模(9)用于给管坯(8)提供支撑，旋轮(7)用于给管坯(8)由外向内提供径向压力；当旋轮架(6)由上往下移动时，所述旋轮(7)与管坯(8)的外壁相接触，并在管坯(8)的旋转作用下，通过旋轮(7)给管坯(8)提供一个径向旋压力；

其特征在于，所述高温热强旋加热装置还包括一个安装在旋轮架(6)上并与旋轮架(6)同步上下运动的环形感应圈(2)和红外测温头(4)；

所述该环形感应圈(2)套装在旋压芯模(9)上，位于旋轮(7)的下方；当旋压芯模(9)上安装有管坯(8)时，该环形感应圈(2)套于管坯(8)的外部并与管坯(8)的周壁间隙配合；

所述红外测温头(4)位于在旋轮(7)与环形感应圈(2)之间，即红外测温头(4)所处水平面低于旋轮(7)的水平面，高于环形感应圈(2)的水平面；当旋压芯模(9)上安装有管坯(8)时，红外测温头(4)始终指向管坯(8)上、旋轮(7)与环形感应圈(2)之间的区域，该区域即为管坯(8)的红外测温区域；环形感应圈(2)用于给管坯(8)加热区域加热；

所述环形感应圈(2)连接感应加热器(1)，红外测温头(4)连接温度控制器(3)；所述温度控制器(3)与感应加热器(1)电讯连接；红外测温头(4)将管坯(8)的红外测温区域所测得的实时温度数据反馈给温度控制器(3)，温度控制器(3)再将该实时温度数据传递给感应加热器(1)，并由感应加热器(1)作出比较后，控制环形感应圈(2)温度的加/减，进而给管坯(8)的加热区域提供所需温度；

高温热强旋加热步骤如下：

步骤一：热强旋成形前，首先调整各旋轮(7)至管坯(8)中心线的距离；

步骤二：然后移动旋轮架(6)，使红外测温头(4)对准管坯(8)的上端起始区域；

步骤三：再设定温度控制器(3)的控制温度，若管坯(8)材料的最佳成形温度为T，则设定控制温度为T+30～50℃；

步骤四：完成步骤三后，首先给环形感应圈(2)通电，使处于环形感应圈(2)内的管坯(8)加热区域加热，并升温至设定值，这时旋轮架(6)按预设速度带动旋轮(7)往下移动，开始对管坯(8)进行热强旋加工；

步骤五：在旋轮(7)向下进给过程中，环形感应圈(2)不断给旋轮(7)前方的区域加热，并由红外测温头(4)适时测量并反馈所测温度至温度控制器(3)，由温度控制器(3)适时调整感应加热器(1)的输出功率，以保持与旋轮(7)接触的材料处于变形温度下进行塑性变形；

步骤六：当旋轮(7)向下进给到指定位置时停止，关闭电源，使感应加热器(1)停止加热；此时，若管坯(8)达到了所要求的塑性变薄率，则完成热强旋成形；若管坯(8)未达到所要求的塑性变薄率，则重复步骤一至六，完成多道次旋压，直至管坯(8)达到所需变薄率。

2.根据权利要求1所述高温热强旋加热方法，其特征在于，所述设定控制温度为T+30～50℃，目的在于：之所以要增加30～50℃，由于环形感应圈(2)在对管坯(8)感应加热时，最高温度位于环形感应圈(2)所形成的圆环内部覆盖区域，圆环内部覆盖区域之外的温度逐渐降低，而红外测温头(4)的红外测温点的位置比旋轮(7)更临近该圆环内部覆盖区域，因此，测温点的温度应比管坯(8)的材料变形部位的温度高，这样才能使管坯(8)变形区域获得最佳变形温度。

3.根据权利要求2所述高温热强旋加热方法，其特征在于：所述环形感应圈(2)与旋轮(7)之间相隔5mm～10mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述高温热强旋加热方法，其特征在于：所述环形感应圈(2)和红外测温头(4)通过安装架(5)固定在旋轮架(6)上。