[发明专利]高强度钢波纹管生成方法

说明书

本发明公开了一种高强度钢波纹管生成方法，包括：对预设钢材管件的待加工区域进行加热升温至预设加热温度，以使得待加工区域发生奥氏体化；控制待加工区域处于保温状态，并持续预设保温时间段；对预设钢材管件两端进行轴向加压，使得待加工区域发生轴对称屈曲变形，形成波纹状轮廓；以预设冷却速度对待加工区域进行冷却，使得待加工区域组织发生马氏体转变，以得到高强度波纹管；其中，预设加热温度范围为750‑1000℃，预设冷却速度大于27℃/s。本发明通过在成形波纹区域喷射冷却介质来限定冷却速度，从而得到超高强度的波纹，解决现有成形波纹管波纹处强度不够，易发生破裂的问题；在硬度、耐磨性以及防撞吸能等方面具有较高优势。

技术领域

本发明涉及金属管材热成形技术领域，尤其涉及一种高强度钢波纹管生成方法。

背景技术

金属波纹管具有优秀的热膨胀吸收性能及机械运动补偿能力，可以作为补偿和减振元件吸收热胀冷缩及振动引起的尺寸变化，在管系的往复运动、热膨胀吸收、振动吸收及配管的中心调整等方面起着重要作用。

金属波纹管通常是由直管加工而成的。现有的金属波纹管的成形方法主要包括液压成形、机械成形、焊接成形、高压气胀成形等。但上述成形方法均存在如下问题：首先上述成形方法一般均需要复杂的成形装置和模具结构，且对压机吨位和密封系统的要求也较高；同时存在波纹处减薄量大、易发生破裂等问题，尤其对于高强度波纹管，成形破裂的问题更为明显；再者上述方法在成形过程中的温度几乎是不变的，成形与热处理过程通常是分开进行的。为了解决上述问题，近年来提供了一种无模成形波纹管方法，该方法先控制金属管材局部受热发生软化，而后在管件的两端施加轴向压力使得管件加热区域发生屈曲变形产生波纹，波纹逐次成形进而形成金属波纹管。然而针对汽车结构件及其他生产领域，对零部件的强度及轻量化均存在较高的要求，上述金属波纹管成形方法形成的波纹管可能仍然存在强度不够，易发生破裂等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有金属波纹管成形方法成形的波纹处存在强度不够，易发生破裂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度钢波纹管生成方法，包括：

对预设钢材管件的待加工区域进行加热升温至预设加热温度，以使得所述待加工区域发生奥氏体化；

控制所述待加工区域处于保温状态，并持续预设保温时间段；

对所述预设钢材管件两端进行轴向加压，使得所述待加工区域发生轴对称屈曲变形，形成波纹状轮廓；

以预设冷却速度对所述待加工区域进行冷却，使得所述待加工区域组织发生马氏体转变，以得到高强度波纹管；

其中，所述预设加热温度范围为750-1000℃，所述预设冷却速度大于27℃/s。

优选地，对所述待加工区域的加热升温时间控制在60s以内，设定所述预设保温时间段时长大于60s，同时对所述待加工区域的冷却时间控制在30s以内。

优选地，所述预设钢材管件材料为热冲压用超高强钢，所述预设加热温度范围为850-950℃，所述预设冷却速度大于27℃/s。

优选地，所述预设钢材管件材料为相变诱发塑性钢，所述预设加热温度范围为850-950℃，所述预设冷却速度大于70℃/s。

优选地，所述预设钢材管件材料为SiMn钢，所述预设加热温度范围为880-980℃，所述预设冷却速度大于60℃/s。

优选地，对所述待加工区域进行加热升温的方式为感应加热方式、自阻加热方式或接触加热方式。

优选地，对所述待加工区域进行冷却的方式为喷水方式、喷气方式或喷水雾方式。