一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于波紋管制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的波紋管一般采用分瓣成形后焊接或者膜片成形后熔化焊接方式制造，工藝流程復(fù)雜，壁厚均勻性不易控制，補償性能及抗疲勞能力一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法及裝置，該方法和裝置為了克服常規(guī)方法制造的波紋管存在的疲勞壽命和強度低、壓縮率及幾何精度差等缺點；本發(fā)明提出了采用擴散焊接和應(yīng)力松弛復(fù)合工藝方法實現(xiàn)了多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工，同時采用應(yīng)力集中弱化處理方法以消除波紋管工作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中現(xiàn)象，大大提高波紋管疲勞壽命，還提供了一種用于波紋管膜片擴散焊接的裝置。使用該方法及裝置制造的波紋管可以用于復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)補償，兼有減震降噪和密封功能，可以應(yīng)用于化工、航空航天和能源工業(yè)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法，包括下述步驟:
[0005]S1:加工獲得環(huán)形膜片；
[0006]S2:在一部分環(huán)形膜片一側(cè)表面化銑環(huán)形凹陷，形成應(yīng)力集中弱化膜片；不進行化銑處理的環(huán)形膜片稱為原始規(guī)格膜片；
[0007]S3:通過樣板刻形處理步驟確保擴散連接區(qū)域與非擴散連接區(qū)域的精確界定；
[0008]在上法蘭、下法蘭待擴散焊接區(qū)域及所有應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片兩側(cè)涂敷保護涂料；
[0009]制作多種環(huán)形樣板:與上法蘭、下法蘭及應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片相固定的各環(huán)形樣板的內(nèi)徑分別為上法蘭、下法蘭及應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片待擴散焊接區(qū)域與非擴散焊接區(qū)域的分界線所在圓的直徑，外徑分別為與上法蘭、下法蘭及應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片的外徑相同；
[0010]將各環(huán)形樣板分別與上法蘭、下法蘭及應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片裝配固定后，使用刻刀沿樣板的內(nèi)徑劃開保護涂料；
[0011]拆卸環(huán)形樣板，去除非擴散焊接區(qū)域的保護涂料，之后在裸露區(qū)域涂覆止焊劑，最后去除其余部分保護涂料；
[0012]S4:按一定順序裝配波紋管上下法蘭、原始規(guī)格膜片以及應(yīng)力集中弱化膜片，使其在真空環(huán)境，高溫，高壓下，完成擴散連接過程和拉伸過程:
[0013]上法蘭的待擴散焊接表面朝下，下法蘭的待擴散焊接表面朝上，一定數(shù)量的膜片組件位于上法蘭及下法蘭之間，所述的膜片組件由四個應(yīng)力集中弱化膜片和兩個原始規(guī)格膜片按一定順序裝配組合形成，組合順序從上之下依次:為凹陷朝上的應(yīng)力集中弱化膜片、原始規(guī)格膜片、凹陷朝下的應(yīng)力集中弱化膜片、凹陷朝上的應(yīng)力集中弱化膜片，原始規(guī)格膜片，凹陷朝下的應(yīng)力集中弱化膜片；并且將各部分之間的待擴散焊接區(qū)域與非擴散焊接區(qū)域?qū)?yīng)一致放置；
[0014]S5:再次入真空爐，在高溫下完成應(yīng)力松弛成形過程；最后對波紋管半成品進行機械加工，以獲得符合尺寸要求的波紋管。
[0015]優(yōu)選地，環(huán)形凹陷深度為0.1-0.15mm。
[0016]所述的一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法采用的擴散焊接裝置，其特征在于，擴散焊接裝置擴散連接裝置包括:上法蘭、下法蘭、內(nèi)環(huán)內(nèi)襯、限位內(nèi)環(huán)、限位外環(huán)；在擴散焊接裝置上裝配上法蘭，下法蘭，上法蘭的待擴散焊接表面朝下，下法蘭的待擴散焊接表面朝上，一定數(shù)量的膜片組件位于上法蘭及下法蘭之間，內(nèi)環(huán)內(nèi)襯位于限位內(nèi)環(huán)和膜片組件之間，限位外環(huán)位于膜片組件之外。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)效果是:
[0018]本發(fā)明采用的擴散焊接和應(yīng)力松弛復(fù)合工藝方法制造的多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管，工藝簡單、模具成本低、成形精度高，而且采用擴散焊接工藝連接面積可調(diào)，焊縫強度高，也克服一般方法成形的波紋管強度和疲勞壽命低、密封性不好、不適合大變形等缺點。
[0019]本發(fā)明提出的一種采用應(yīng)力集中弱化后的膜片進行擴散焊接、應(yīng)力松弛成形制造多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的方法及裝置，在加工周期、生產(chǎn)成本及性能精度方面均存在較大優(yōu)勢。
[0020]I)采用應(yīng)力集中弱化處理方法，大大提高波紋管疲勞壽命。
[0021]2)壓縮率大幅提升，有利于控制波紋管整體尺寸。
[0022]3)使用擴散焊接裝置的焊接質(zhì)量好，擴散焊接區(qū)域可精確控制，從而保證波紋管性能穩(wěn)定。
[0023]4)波紋管最終外形尺寸由機械加工保證，精度高。
【附圖說明】
[0024]圖1a為多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管示意圖；
[0025]圖1b為多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的膜片組件放大示意圖；
[0026]圖2為環(huán)形膜片應(yīng)力集中弱化處理示意圖；
[0027]圖3為法蘭、膜片裝配示意圖；
[0028]圖4為波紋管擴散焊接前組裝示意圖；
[0029]圖1中I為上法蘭，2為膜片組件，3為下法蘭，4為應(yīng)力集中弱化膜片，5為原始規(guī)格膜片，圖3中6為擴散焊接區(qū)域(指所有待擴散焊接表面未被止焊劑覆蓋的區(qū)域)，7為非擴散焊接區(qū)域(指所有待擴散焊接表面止焊劑覆蓋區(qū)域，圖中黑色線條顯示的區(qū)域)，圖4中8為內(nèi)環(huán)內(nèi)襯，9為限位外環(huán)，10為限位內(nèi)環(huán)，11為所需擴散焊接接壓力。
【具體實施方式】
[0030]下面對本發(fā)明進一步詳細地描述。
[0031]本發(fā)明提出的多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管由上法蘭1，下法蘭3及多個膜片組件2組成，多個膜片組件2之間相鄰，并位于上法蘭I及下法蘭3之間。膜片組件2由四個應(yīng)力集中弱化膜片4和兩個原始規(guī)格膜片5按一定順序裝配組合形成，裝配順序為應(yīng)力集中弱化膜片4(凹陷朝上)，原始規(guī)格膜片5，應(yīng)力集中弱化膜片4(凹陷朝下)，應(yīng)力集中弱化膜片4(凹陷朝上)，原始規(guī)格膜片5，應(yīng)力集中弱化膜片4 (凹陷朝下)。
[0032]本發(fā)明提出的一種多層膜片結(jié)構(gòu)波紋管的加工方法，包括下述步驟:
[0033]I)批量下料環(huán)形膜片毛坯之后，精車加工獲得符合尺寸要求的環(huán)形膜片。
[0034]2)在環(huán)形膜片一側(cè)表面化銑深度約0.1-0.15mm的環(huán)形凹陷，作為環(huán)形膜片的應(yīng)力集中弱化處理，以獲得應(yīng)力集中弱化效果，形成應(yīng)力集中弱化膜片4 ;原始規(guī)格膜片5為不進行化銑處理的環(huán)形膜片。
[0035]3)清理膜片表面，去除油污。在上法蘭1、下法蘭3待擴散焊接區(qū)域及所有應(yīng)力集中弱化膜片4、原始規(guī)格膜片5兩側(cè)涂敷保護涂料，并進行樣板刻形處理(實現(xiàn)待擴散焊接區(qū)域6與非擴散焊接區(qū)域7的精確界定)，拆