本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域,涉及一種金屬連接管,尤其涉及一種抗彎曲金屬軟管及其制備方法。
背景技術(shù):
:金屬軟管具有質(zhì)量輕、體積小、承壓高、耐腐蝕、耐高低溫、抗疲勞、柔性好等優(yōu)點(diǎn),能夠吸收振動(dòng),補(bǔ)償安裝偏移和管線(xiàn)位移,廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶和兵器等領(lǐng)域。目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的金屬軟管多用于補(bǔ)償制造偏差和熱偏差,而補(bǔ)償較大運(yùn)動(dòng)位移在國(guó)內(nèi)的大中型渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)研制中尚未應(yīng)用。受金屬波紋管的結(jié)構(gòu)限制,金屬軟管不能過(guò)度彎曲和承受軸向載荷,在承受扭曲應(yīng)力或交變應(yīng)力時(shí),壽命會(huì)大大縮短。因此,金屬軟管需要在發(fā)動(dòng)機(jī)上的有限空間內(nèi)合理安裝和固定,同時(shí)還要滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)位移補(bǔ)償要求,難度較大。此外,現(xiàn)有典型的連接管結(jié)構(gòu)是無(wú)縫銅管,大管徑銅管結(jié)構(gòu)彎曲強(qiáng)度低,在作為連接管安裝排線(xiàn)彎曲時(shí)易變形進(jìn)而減少管內(nèi)制冷介質(zhì)的流量。當(dāng)前空調(diào)和制冷行業(yè)中已有焊接異徑連接管和整體異(等)徑雙頭連接管應(yīng)用,該結(jié)構(gòu)連接管有效克服了原有連接管的缺點(diǎn)和不足,具有明顯的改善。但是焊接異徑連接管接頭有泄漏隱患,焊接后管內(nèi)表面產(chǎn)生的氧化皮和焊渣不易去除,在冷媒的長(zhǎng)期沖刷下脫落易堵塞制冷系統(tǒng)造成設(shè)備故障,且同整體異(等)徑雙頭連接管或工藝復(fù)雜、或管內(nèi)流體截面偏小、或彎曲點(diǎn)受限制等不足的情況。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,針對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)連接管的不足,提供一種一種抗彎曲金屬軟管及其制備方法,具有良好的承壓和抗彎曲性能,且無(wú)泄漏隱患,工藝流程短、制造簡(jiǎn)單,全螺旋波紋管可在任何部位折彎而管內(nèi)截面不變的金屬軟管。技術(shù)方案:一種抗彎曲金屬軟管,包括網(wǎng)體部分及其兩端的連接接頭,所述網(wǎng)體包括金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套;其中金屬波紋管由以下組分按重量份數(shù)配比制成:鐵16~35份、鋁8~17份、錫青銅3~9份、鈦3~11份、碳化硅6~11份、二氧化硅2~5份、氧化鋁1~5份。優(yōu)選的,所述金屬波紋管由以下組分按重量份數(shù)配比制成:鐵28份、鋁15份、錫青銅6份、鈦8份、碳化硅9份、二氧化硅3份、氧化鋁4份。一種抗彎曲金屬軟管的制備方法,金屬軟管由網(wǎng)體部分和兩端連接接頭焊接而成,網(wǎng)體由金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套焊接而成;所述金屬波紋管的制備過(guò)程如下:(1)基體制備:將鐵投入金屬熔爐中,在溫度為1800~2300℃條件下熔融,然后向其中投入鋁和錫青銅,至完全熔融混勻后,將溫度降至1535℃,保溫2~6小時(shí),獲得基體;(2)外加劑制備:將碳化硅、二氧化硅和氧化鋁混合后研磨成粉末,粉磨粒徑為50~120目,將鈦在1660~1700℃條件下熔融,完全熔融后向其中加入混合粉末,至完全混勻后降溫至1020~1180℃,制備獲得外加劑;(3)粗坯制備:將步驟(2)獲得的外加劑投入步驟(1)所述的金屬熔爐中,并將爐內(nèi)溫度升至1660~1820℃,保溫5~20分鐘;經(jīng)模具加工成規(guī)格為20.3×0.8mm的直管,沿直管外壁旋壓4條全螺旋波紋,螺旋槽深1.6~2.8mm,螺旋槽間距7~8.5mm,螺旋角20~35°,再將直管縮徑段旋壓一個(gè)過(guò)渡圓弧7~11mm,過(guò)渡圓弧至管端直徑14.6~14.78mm,制得粗坯金屬波紋管;(4)機(jī)械打磨:將步驟(3)獲得的粗坯金屬波紋管采用機(jī)械磨砂處理毛刺,至表面平滑;(5)機(jī)械性能定型:向經(jīng)步驟(4)處理后的金屬波紋管內(nèi)灌入工業(yè)潤(rùn)滑劑,并置于-10~-20℃下進(jìn)行冷凍處理1~3小時(shí);(6)清洗:取出步驟(5)冷凍處理后的金屬波紋管,收集管內(nèi)的工業(yè)潤(rùn)滑劑循環(huán)使用,用質(zhì)量濃度為3~11%的硫酸銨水溶液清洗金屬波紋管,干燥后即可制得。優(yōu)選的,步驟(1)基體制備:將鐵投入金屬熔爐中,在溫度為2050℃條件下熔融,然后向其中投入鋁和錫青銅,至完全熔融混勻后,將溫度降至1535℃,保溫4小時(shí),獲得基體。優(yōu)選的,步驟(2)中外加劑制備:將碳化硅、二氧化硅和氧化鋁混合后研磨成粉末,粉磨粒徑為80目,將鈦在1685℃條件下熔融,完全熔融后向其中加入混合粉末,至完全混勻后降溫至1100℃,制備獲得外加劑。優(yōu)選的,步驟(3)中粗坯制備:將步驟(2)獲得的外加劑投入步驟(1)所述的金屬熔爐中,并將爐內(nèi)溫度升至1780℃,保溫16分鐘;經(jīng)模具加工成規(guī)格為20.3×0.8mm的直管,沿直管外壁旋壓4條全螺旋波紋,螺旋槽深2.4mm,螺旋槽間距7.8mm,螺旋角28°,再將直管縮徑段旋壓一個(gè)過(guò)渡圓弧9mm,過(guò)渡圓弧至管端直徑14.72mm,制得粗坯金屬波紋管。優(yōu)選的,步驟(5)中機(jī)械性能定型:向經(jīng)步驟(4)處理后的金屬波紋管內(nèi)灌入工業(yè)潤(rùn)滑劑,并置于-18℃下進(jìn)行冷凍處理2小時(shí)。優(yōu)選的,步驟(6)中清洗:取出步驟(5)冷凍處理后的金屬波紋管,收集管內(nèi)的工業(yè)潤(rùn)滑劑循環(huán)使用,用質(zhì)量濃度為8%的硫酸銨水溶液清洗金屬波紋管,干燥后即可制得。有益效果:(1)本發(fā)明所述金屬軟管從結(jié)構(gòu)、工藝等方面繼承現(xiàn)役金屬軟管的成熟技術(shù),降低研制風(fēng)險(xiǎn);(2)本發(fā)明所述金屬軟管靜態(tài)彎曲半徑滿(mǎn)足在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝和固定要求,工作時(shí)的最小曲率半徑符合動(dòng)態(tài)彎曲半徑要求;(3)本發(fā)明所述金屬軟管能夠滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的位移補(bǔ)償要求。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種抗彎曲金屬軟管,包括網(wǎng)體部分及其兩端的連接接頭,所述網(wǎng)體包括金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套;其中金屬波紋管由以下組分按重量份數(shù)配比制成:鐵16份、鋁8份、錫青銅3份、鈦3份、碳化硅6份、二氧化硅2份、氧化鋁1份。一種抗彎曲金屬軟管的制備方法,金屬軟管由網(wǎng)體部分和兩端連接接頭焊接而成,網(wǎng)體由金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套焊接而成;所述金屬波紋管的制備過(guò)程如下:(1)基體制備:將鐵投入金屬熔爐中,在溫度為1800℃條件下熔融,然后向其中投入鋁和錫青銅,至完全熔融混勻后,將溫度降至1535℃,保溫2小時(shí),獲得基體;(2)外加劑制備:將碳化硅、二氧化硅和氧化鋁混合后研磨成粉末,粉磨粒徑為50目,將鈦在1660℃條件下熔融,完全熔融后向其中加入混合粉末,至完全混勻后降溫至1020℃,制備獲得外加劑;(3)粗坯制備:將步驟(2)獲得的外加劑投入步驟(1)所述的金屬熔爐中,并將爐內(nèi)溫度升至1660℃,保溫5分鐘;經(jīng)模具加工成規(guī)格為20.3×0.8mm的直管,沿直管外壁旋壓4條全螺旋波紋,螺旋槽深1.6mm,螺旋槽間距7mm,螺旋角20°,再將直管縮徑段旋壓一個(gè)過(guò)渡圓弧7mm,過(guò)渡圓弧至管端直徑14.6mm,制得粗坯金屬波紋管;(4)機(jī)械打磨:將步驟(3)獲得的粗坯金屬波紋管采用機(jī)械磨砂處理毛刺,至表面平滑;(5)機(jī)械性能定型:向經(jīng)步驟(4)處理后的金屬波紋管內(nèi)灌入工業(yè)潤(rùn)滑劑,并置于-10℃下進(jìn)行冷凍處理1小時(shí);(6)清洗:取出步驟(5)冷凍處理后的金屬波紋管,收集管內(nèi)的工業(yè)潤(rùn)滑劑循環(huán)使用,用質(zhì)量濃度為3%的硫酸銨水溶液清洗金屬波紋管,干燥后即可制得。實(shí)施例2一種抗彎曲金屬軟管,包括網(wǎng)體部分及其兩端的連接接頭,所述網(wǎng)體包括金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套;其中金屬波紋管由以下組分按重量份數(shù)配比制成:鐵28份、鋁15份、錫青銅6份、鈦8份、碳化硅9份、二氧化硅3份、氧化鋁4份。一種抗彎曲金屬軟管的制備方法,金屬軟管由網(wǎng)體部分和兩端連接接頭焊接而成,網(wǎng)體由金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套焊接而成;所述金屬波紋管的制備過(guò)程如下:(1)基體制備:將鐵投入金屬熔爐中,在溫度為2050℃條件下熔融,然后向其中投入鋁和錫青銅,至完全熔融混勻后,將溫度降至1535℃,保溫4小時(shí),獲得基體;(2)外加劑制備:將碳化硅、二氧化硅和氧化鋁混合后研磨成粉末,粉磨粒徑為80目,將鈦在1685℃條件下熔融,完全熔融后向其中加入混合粉末,至完全混勻后降溫至1100℃,制備獲得外加劑;(3)粗坯制備:將步驟(2)獲得的外加劑投入步驟(1)所述的金屬熔爐中,并將爐內(nèi)溫度升至1780℃,保溫16分鐘;經(jīng)模具加工成規(guī)格為20.3×0.8mm的直管,沿直管外壁旋壓4條全螺旋波紋,螺旋槽深2.4mm,螺旋槽間距7.8mm,螺旋角28°,再將直管縮徑段旋壓一個(gè)過(guò)渡圓弧9mm,過(guò)渡圓弧至管端直徑14.72mm,制得粗坯金屬波紋管;(4)機(jī)械打磨:將步驟(3)獲得的粗坯金屬波紋管采用機(jī)械磨砂處理毛刺,至表面平滑;(5)機(jī)械性能定型:向經(jīng)步驟(4)處理后的金屬波紋管內(nèi)灌入工業(yè)潤(rùn)滑劑,并置于-18℃下進(jìn)行冷凍處理2小時(shí);(6)清洗:取出步驟(5)冷凍處理后的金屬波紋管,收集管內(nèi)的工業(yè)潤(rùn)滑劑循環(huán)使用,用質(zhì)量濃度為8%的硫酸銨水溶液清洗金屬波紋管,干燥后即可制得。實(shí)施例3一種抗彎曲金屬軟管,包括網(wǎng)體部分及其兩端的連接接頭,所述網(wǎng)體包括金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套;其中金屬波紋管由以下組分按重量份數(shù)配比制成:鐵35份、鋁17份、錫青銅9份、鈦11份、碳化硅11份、二氧化硅5份、氧化鋁5份。一種抗彎曲金屬軟管的制備方法,金屬軟管由網(wǎng)體部分和兩端連接接頭焊接而成,網(wǎng)體由金屬波紋管、接管、環(huán)、鋼絲網(wǎng)套焊接而成;所述金屬波紋管的制備過(guò)程如下:(1)基體制備:將鐵投入金屬熔爐中,在溫度為2300℃條件下熔融,然后向其中投入鋁和錫青銅,至完全熔融混勻后,將溫度降至1535℃,保溫6小時(shí),獲得基體;(2)外加劑制備:將碳化硅、二氧化硅和氧化鋁混合后研磨成粉末,粉磨粒徑為120目,將鈦在1700℃條件下熔融,完全熔融后向其中加入混合粉末,至完全混勻后降溫至1180℃,制備獲得外加劑;(3)粗坯制備:將步驟(2)獲得的外加劑投入步驟(1)所述的金屬熔爐中,并將爐內(nèi)溫度升至1820℃,保溫20分鐘;經(jīng)模具加工成規(guī)格為20.3×0.8mm的直管,沿直管外壁旋壓4條全螺旋波紋,螺旋槽深2.8mm,螺旋槽間距8.5mm,螺旋角35°,再將直管縮徑段旋壓一個(gè)過(guò)渡圓弧11mm,過(guò)渡圓弧至管端直徑14.78mm,制得粗坯金屬波紋管;(4)機(jī)械打磨:將步驟(3)獲得的粗坯金屬波紋管采用機(jī)械磨砂處理毛刺,至表面平滑;(5)機(jī)械性能定型:向經(jīng)步驟(4)處理后的金屬波紋管內(nèi)灌入工業(yè)潤(rùn)滑劑,并置于-20℃下進(jìn)行冷凍處理3小時(shí);(6)清洗:取出步驟(5)冷凍處理后的金屬波紋管,收集管內(nèi)的工業(yè)潤(rùn)滑劑循環(huán)使用,用質(zhì)量濃度為11%的硫酸銨水溶液清洗金屬波紋管,干燥后即可制得。對(duì)實(shí)施例1~3制備獲得的金屬軟管進(jìn)行性能檢測(cè),結(jié)果如下表所示:實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3軟管通徑/mm101010相對(duì)位移/mm-30-6曲率半徑/mm11.237.8610.45當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3