[发明专利]一种铜镍合金无缝四通管件成型方法

说明书

一种铜镍合金无缝四通管件成型方法，包括下料→管段表面预处理→内高压成型→机加工→热处理→表面处理六个工序；在管段表面预处理中，管段外表面均匀涂抹10~15%MoS₂的丙酮悬浊液，静置干燥后，再次在管段外表面均匀涂抹5~8%MoS₂的丙酮悬浊液，静置干燥备用；热处理环节中，对机加工的四通管件进行退火处理；表面处理中，用120目的棕刚玉砂粒在空气压力作用下，喷射到退火处理后的铜镍合金四通管件的内外表面，使管件内外表面达到光滑、清洁、光泽均匀和无污迹。本发明通过表面预处理工艺，结合内高压成型工艺生产的铜镍合金无缝四通消除了现有技术中焊缝缺陷的风险，主支管过渡圆滑，提高了管件内外表面质量，有利于内部介质的稳态流动。

技术领域

本发明属于铜镍合金材料加工领域，具体涉及一种铜镍合金无缝四通管件成型方法。

背景技术

铜镍合金因其具有优良的耐海水腐蚀性能、抗海生物污损及良好的冷热加工性能，广泛应用于各类船舶及海洋工程设施的海水管路系统中。海水管路系统用于输送船舶及海洋工程设施所需的压载水、消防水、冷却水等介质，是船舶及海洋工程设施设计和施工过程中的重要系统，其中四通管件是船舶海水管路系统中重要连接附件之一。

目前铜镍合金四通管件生产大多采用在铜镍合金三通管件的直管段上开孔，焊接马鞍的方法生产。此种方法需要分别单独成型三通管件和马鞍管件，然后进行焊接制作完成铜镍合金四通管件，工序相对复杂，并且由于焊缝的存在，一方面在焊缝位置有可能产生焊接缺陷，另一方面焊缝余高的存在不利于内部介质的稳态流动，因此亟待开发生产效率高、无焊缝的四通管件成型方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜镍合金无缝四通管件成型方法，该方法综合考虑内高压成型压力，冲头进给速度及对管材表面预处理对四通管件成型的影响，解决了现有带焊缝铜镍合金四通管件生产效率低、支管过渡不平滑的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铜镍合金无缝四通管件成型方法，包括如下步骤：

步骤一，选取与四通目标管件主管外径相同的铜镍合金管材下料，下料长度L=3a+100~120mm，所需管材壁厚S=S1+(0~1)mm，其中a为四通目标管件的主管端口到支管中心的距离，S1为四通目标管件的主管壁厚；

步骤二，下料后的管段外表面均匀涂抹10~15%MoS₂的丙酮悬浊液，静置干燥后，再次在管段外表面均匀涂抹5~8% MoS₂的丙酮悬浊液，静置干燥后作为用于成型前的管段坯料；

步骤三，将四通成型模具安装在内高压成型机的工作台上，步骤二中处理后的管段坯料水平放在四通成型模具的内腔中，启动内高压成型机进行内高压成型，成型时通过冲头内孔向管段坯料内注水，待管段坯料内部水压增至1~3MPa时，左右两个冲头以0.2~1.5mm/s的速度相向推动，同时控制管段坯料内部水压以0.2~0.5MPa/s的速度增加，当管段坯料内部水压达到20~25MPa时，停止增压，并维持压力稳定；当左右冲头的间距减小至设定值L1=2a+10~15mm时卸压，并取出成型后的四通毛坯件；

步骤四，按照设计要求的尺寸对四通毛坯件进行机加工；

步骤五，将机加工处理后的四通管件进行退火处理，然后出炉冷却；

步骤六，用120目的棕刚玉砂粒在空气压力作用下，喷射到退火处理后的铜镍合金四通管件的内外表面，从而得到满足要求的铜镍合金无缝四通成品管件。

所述步骤六中的空气压力为0.5MPa~0.8Mpa。

所述退火处理采用到温装炉，加热温度为700~750℃，保温时间为0.5~1.5h。

所述四通成型模具的模腔主管内径与管段坯料外径相同，模腔支管内径分别和四通目标管件的两个支管外径相同，四通成型模具的上下模主支管过渡倒角大小分别和四通目标管件上对应圆角大小相等。