锻压技术：6061 铝合金薄壁管-法兰组合接头超低温局部胀压连接规律
2023-11-21【作 者】程旺军;张恒源;刘伟;高强;孙耀宁
【前 言】
铝合金薄壁管与薄壁法兰组合接头被广泛应用于航空航天、石油化工以及天然气输运等工业领域[1-3]。连接结构的强度、耐温性和密封性能是影响铝合金连接结构使用寿命的关键因素。此类连接通常采用熔焊的方法进行局部连接，整个熔焊过程存在薄壁管易烧穿、焊缝强度低、局部热影响区面积大以及晶粒粗化等特点;同时，熔焊工艺复杂、连接过程中劳动强度大、生产效率低和废品率高，难以满足焊缝服役时对连接结构的高强度和可靠性要求[4-5]。
本文提出了一种铝合金薄壁管与薄壁法兰超低温局部挤压塑性连接新方法，设计了相应的超低温胀形充模一压紧密封的局部挤压塑性连接模具，以解决现有铝合金薄壁管与薄壁法兰熔焊连接存在的技术难题。
【结 论】
（1）提出了铝合金薄壁管与薄壁法兰超低温局部挤压塑性连接新工艺，设计了超低温局部挤压塑性连接模具。通过超低温局部径向胀形和轴向压紧密封两个工艺过程，能够有效解决复杂薄壁管和薄壁法兰塑性连接的难题。
（2）通过工艺仿真比较分析了室温和超低温下铝管一塑料一法兰连接件的中间密封层和胀形载荷对径向胀形和轴向压紧密封两工艺阶段的材料壁厚分布和损伤因子的影响规律。发现中间密封层对管件径向胀形和轴向压紧密封过程的塑性应变影响不显著;胀形载荷越大，轴向压紧密封外凸量越多，同时对材料塑性要求越高。
（3）材料减薄主要发生在径向胀形阶段，相同条件下外法兰的损伤明显小于内管;超低温下试件抵抗损伤的能力明显高于室温，有效抑制了塑性连接件的破裂缺陷。
以下是正文：
