一種製備鈦封頭的基體的製作方法
2023-05-10 14:49:21 2
本實用新型涉及封頭製備技術領域，更具體地，涉及一種製備鈦封頭的基體。
背景技術：
鈦及鈦合金由於彈性大、塑性較差等原因，造成其冷成形性能比較差，目前，薄壁鈦及鈦合金大型封頭主要採用熱旋壓的方式生產。旋壓成形的封頭雖然精度高、能夠成形結構複雜的旋轉體零件，但是存在生產效率低、零件表面會有壓輪印、模具成本高、旋壓過程中補熱不均勻、只能加工薄板等缺點。熱模壓雖然能夠解決旋壓的部分問題，但是熱模壓只能針對中厚板進行加工，而且需要多次模壓成形，且鈦表面易開裂。因此，隨著鈦材應用領域的廣泛推廣，開發薄壁鈦及鈦合金大型封頭的基體顯得非常有必要。
技術實現要素：
本實用新型提供一種克服上述問題的製備鈦封頭的基體。所述基體包括堆疊在一起的鋼板和鈦板、焊接在所述鋼板邊部的定位銷，其中，所述定位銷上設有鎖扣，所述鎖扣包括鉸接在所述鈦板上帶手柄的鎖緊扣，以及可轉動的連接在所述鎖緊扣上的圓環，所述定位銷上與所述圓環相對應的位置設有突起的用於扣緊圓環的凹槽。將含有上述特定結構的定位銷設在邊部，為了防止基體在加工過程中鋼板和鈦板發生滑動錯位，同時能夠保證鋼板和鈦板貼合在一起。
其中，定位銷上設有鎖扣，鎖扣包括可鉸接在鈦板上的鎖緊扣，該鎖緊扣上帶有手柄，鎖扣還包括固定設置在定位銷的突起的凹槽、可轉動的連接在所述鎖緊扣上的圓環。當鎖緊扣鉸接在鈦板上，圓環扣設到所述突起的凹槽內並壓緊鎖緊扣的手柄時，該定位銷可將鋼板和鈦板鎖死，並貼合在一起。
本實用新型中的鈦包括純鈦和合金鈦。
在本實用新型中，為了能更好地防止滑動，定位銷為多個，均勻焊接在所述鋼板的邊部，其中，定位銷的個數優選為偶數，對稱均勻焊接在鋼板邊部，如圖2所示，其中，圖2中的定位銷為4個。
為了減少雜質，本實用新型的定位銷優選為母材鋼板相同的材質。
在本實用新型中，本領域技術人員可以根據所需封頭的尺寸來確定鈦板和鋼板的直徑值和厚度值。其中，所述鈦板優選為圓板，直徑≥Φ800mm，厚度為4.0～30.0mm。所述鋼板優選為圓板，直徑≥Φ800mm，厚度為20～40.0mm。在保證鋼板和鈦板完全貼合的前提下，所述定位銷的整體長度值可以根據鈦板和鋼板的厚度值來定。
其中，本實用新型的鋼板在加熱溫度下熱變形抗力和鈦板在相同溫度下熱變形抗力相近。若加熱溫度為940℃的TC4鈦合金板最優選取16MnR鋼板。若加熱溫度為780℃的TA2純鈦合金板最優選取A3鋼板。
為了防止鈦板氧化，本實用新型的基體還包括設在所述鈦板表面的防氧化塗層，所述防氧化塗層的厚度值可以根據實際防氧化的效果來定，為了不影響鈦封頭的製備，所述防氧化塗層的厚度值為1-10mm。在鈦板的兩個表面均可設有防氧化塗層，也可在遠離鋼板的表面設有防氧化塗層。
為了使鋼板和鈦板在備鈦封頭的過程更易分離，本實用新型的基體還包括設在所述鈦板與所述鋼板之間的隔離潤滑劑層,所述隔離潤滑劑塗層的厚度值可以根據實際隔離潤滑的效果來定，為了不影響鈦封頭的製備，所述隔離潤滑劑塗層的厚度值為1-5mm。
當基體中含有防氧化塗層和/或隔離潤滑劑層時，在保證鋼板和鈦板完全貼合的前提下，所述定位銷的整體長度值可以根據鈦板、防氧化塗層、隔離潤滑劑層以及鋼板的厚度值來定。
本申請提出的製備鈦封頭的基體可以有效地保護在製備鈦封頭的加工過程中鈦表面的完整性，有效地防止鈦表面開裂。
附圖說明
圖1為根據本實用新型中優選實施例的製備鈦封頭的基體的剖視圖；
圖2為根據本實用新型中優選的製備鈦封頭的基體的俯視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。
使用本實用新型所優選的基體來製備10×Φ1100TC4鈦球形封頭：
1、基體的製備：
10×Φ1600的TC4鈦板1與36×Φ1600的16MnR鋼板2按圖2的方式進行堆疊，邊部採用6個鋼製定位銷3焊接固定，TC4鈦板表面需刷塗防氧化塗層，鈦板與鋼板的接觸面需刷塗隔離潤滑劑4，即基體由四層材料組成。
2、加熱：
在電加熱或燃氣加熱爐中將堆疊後的複合板加熱至940℃，保溫120min。
3、熱模壓成形：
凸模尺寸為Φ1097，凹模尺寸為Φ1196(倒角r＝60mm)，模壓時TC4鈦板需靠近模壓機的凸模(鈦板在封頭內側)，加熱後的堆疊板經2次熱模壓成形成封頭，第2次模壓前保溫20～60min。
4、TC4與鋼板的分離：
待覆合封頭冷卻後，將鋼製定位銷切除，在內側的TC4鈦封頭上焊接支架，採用液壓頂將內側鈦封頭頂出。
5、結果
使用本實施例中的基體所生產得到的封頭壁厚均勻，表面無開裂，圓度也非常好。
最後，本申請的方法僅為較佳的實施方案，並非用於限定本實用新型的保護範圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。