熱旋壓的案例
別小看這個“大碗”，我們摘下了火箭制造的“皇冠”
NASA和ESA在制造燃料貯箱整體箱底的時候都采用對厚板（50mm以上）先熱旋壓再數(shù)控銑的工藝路線，這一路線工藝復(fù)雜，成本高昂，制造周期長達(dá)半年左右，且數(shù)控銑工序會切掉約90%的材料，浪費十分嚴(yán)重。
而且更大的問題是，歐美的大型熱旋壓設(shè)備長期以來都對我國實行嚴(yán)格的禁運，因此我國現(xiàn)役火箭大都采用結(jié)構(gòu)笨重、精度差、廢品率高且可靠性低的分塊成型焊接燃料貯箱箱底。
苑世劍教授的團(tuán)隊針對此種情況，提出了“雙向可控加壓流體成型”這一顛覆性創(chuàng)新的技術(shù)路線，用多路增壓器并聯(lián)控制的液壓系統(tǒng)攻克了大體積液體介質(zhì)的增壓與坯料局部液壓載荷和成型力的精準(zhǔn)調(diào)控問題，成功的避免了深腔曲面零部件破裂和起皺的“老大難”問題，突破了傳統(tǒng)流體高壓成型技術(shù)的尺寸極限，在全球第一次實現(xiàn)了火箭燃料貯箱整體式薄壁箱底的流體高壓成型，徹底打破了歐美在該領(lǐng)域的技術(shù)封鎖和壟斷，而且生產(chǎn)成本降低了一半，生產(chǎn)周期更是降低了三分之二。
而為此配套研制的超大尺寸板材流體高壓成型設(shè)備則是當(dāng)之無愧的世界第一，其成型力高達(dá)150MN，是此前全球最大該類設(shè)備的1.5倍；高壓液體介質(zhì)體積高達(dá)5000L，是后者的10倍之多。這標(biāo)志著我國在流體高壓成型技術(shù)領(lǐng)域無論是基礎(chǔ)研究還是技術(shù)能力都已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，在板材成型方面已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
實現(xiàn)流體高壓成型技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新，是我國在制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)工藝方面自主創(chuàng)新的重大勝利，是我國在高端制造領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平進(jìn)程的一個縮影。這些新成果也必將更多的推動我國航空航天、核電、船舶甚至透平式動力機(jī)械等高端裝備制造領(lǐng)域的工藝進(jìn)步，最終推動我國整個經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展，提升我國的綜合實力，為全面實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化添磚加瓦，為廣大人民群眾的美好生活保駕護(hù)航。
來源：科工力量
展開 旋轉(zhuǎn)電弧有限元模擬
單獨的熱源加熱過程，原本用來模擬熱旋壓過程的熱過程，也可用來模擬筒體的極帶電弧熔覆（堆焊）焊接（筒體堆焊不銹鋼帶）
壓力容器基本結(jié)構(gòu)及制造過程
非焊接瓶式筒體主要有兩種制造方法：一種是由優(yōu)質(zhì)無縫鋼管通過兩端熱旋壓收口制成；另一種是鋼錠沖壓后再經(jīng)過熱旋壓收口。通常，整體鍛造式和鍛焊式筒體主要用于高壓和超高壓容器中，而非焊接瓶式筒體常用于制造非焊接大容積瓶式壓力容器。
圖1-1壓力容器的總體結(jié)構(gòu)
整體鍛造式筒體的材料金相組織致密，強(qiáng)度高，因而質(zhì)量較好，特別適合于焊接性能較差的高強(qiáng)度鋼所制造的超高壓容器。但制造時需要非常大的冶煉、鍛壓和機(jī)加工設(shè)備，材料消耗量大，鋼材利用率低(僅為26%~29%)，機(jī)械加工量大，故一般只用于內(nèi)徑?300~ 800mm、長度不超過12m 的小型超高壓容器,如聚乙烯反應(yīng)釜、人造水晶釜等。
2、組合式筒體
筒體的器壁在厚度方向是由兩層或兩層以上互不連續(xù)的材料構(gòu)成。組合式筒體按結(jié)構(gòu)和制造方式又可分為多層式和纏繞式兩大類。
封頭
根據(jù)幾何形狀的不同，封頭可以分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形、橢圓形、碟形和球冠形封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。
當(dāng)容器組裝后不需要開啟時 (一般是容器中無內(nèi)件或雖有內(nèi)件但無需更換、檢修的情況)，封頭可直接與筒體焊在一起，從而有效地保證密封、節(jié)省材料和減少加工制造的工作量。對于因檢修或更換內(nèi)件的原因而需要多次開啟的容器，封頭和筒體的連接應(yīng)采用可拆式的，此時在封頭和筒體之間就必須要有一個密封裝置。
展開 我會常務(wù)理事苑世劍教授及其團(tuán)隊攻克火箭燃料貯箱國際性難題！
美國NASA、歐空局采用“厚板（50mm以上）+熱旋壓制坯+數(shù)控銑削”的技術(shù)路線來制造整體結(jié)構(gòu)箱底，但是這一辦法工藝復(fù)雜、制造周期長（約6個月）、材料浪費嚴(yán)重（90%材料被銑掉），且當(dāng)前美歐等國家大型旋壓設(shè)備對我國實行禁運。
因此我國現(xiàn)役火箭貯箱箱底普遍采用“分塊成形+焊接”結(jié)構(gòu)，但這一結(jié)構(gòu)尺寸精度差、廢品率高和可靠性低，成為制約運載火箭發(fā)展的一個瓶頸難題。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)苑世劍教授團(tuán)隊提出的“雙向可控加壓流體高壓成形新技術(shù)”通過控制正向與反向液壓載荷，調(diào)控壓力比，使得坯料變形區(qū)處于合理的應(yīng)力狀態(tài)，解決了深腔曲面件起皺與破裂并存的難題，突破現(xiàn)有技術(shù)的成形極限。
該技術(shù)顛覆了美國NASA、歐空局幾十年沿用的技術(shù)路線，打破了發(fā)達(dá)國家對我國火箭箱底整體制造技術(shù)的封鎖和設(shè)備禁運。
“我們采用與構(gòu)件等厚的薄板直接成形出運載火箭直徑3m級燃料貯箱薄壁整體箱底，這在國際上也屬首次。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)副教授劉偉介紹說，這一技術(shù)替代傳統(tǒng)的多塊焊接結(jié)構(gòu)，完全消除焊縫，綜合力學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)焊接結(jié)構(gòu)，可大幅提高運載火箭的可靠性，讓生產(chǎn)成本降低50%、生產(chǎn)周期縮短2/3，可正式用于火箭型號產(chǎn)品。
為實現(xiàn)該技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，哈爾濱工業(yè)大學(xué)流體高壓成形技術(shù)研究所聯(lián)合上海航天設(shè)備制造總廠、合肥合鍛智能制造有限公司等單位，自主研制出超大型板材流體高壓成形機(jī)，其核心參數(shù)為成形力150MN、高壓液體體積5m3。
該板材流體高壓成形機(jī)是目前世界上最大的薄板液壓成形機(jī)，成形力是此前最大設(shè)備（德國Schuler公司）的1.5倍、高壓液體體積是10倍。研制該超大型設(shè)備最大難題是如何建立5m3高壓液體體積。該團(tuán)隊采用多路增壓器并聯(lián)同步控制技術(shù)，解決了超大體積高壓液體增壓與調(diào)控難題。
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哈工大《JMST》：鈦合金剪切旋壓的工藝設(shè)計及組織性能演變
由于初生件中存在大量粗大且轉(zhuǎn)變不充分的B2相，導(dǎo)致Ti2AlNb合金在高溫(>900℃)下的熱加工性能較差，難以實現(xiàn)不經(jīng)道次間熱處理的連續(xù)多道次剪切旋壓工藝。為了提高Ti2AlNb合金多道次旋壓工藝的可旋性，在多道次剪切旋壓過程中，應(yīng)采用960℃/2h+850℃/12h的H3方案作為道次間熱處理工藝
。本文為Ti2AlNb合金軸對稱空心件的熱成形和應(yīng)用提供了有效指導(dǎo)。（文：破風(fēng)）
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展開 3D打印會在軍事領(lǐng)域占重要地位嗎？
總部位于土耳其的Repkon在金屬制造技術(shù)方面擁有近四年的經(jīng)驗，例如熱旋壓、流動成型和剪切成型，用于生產(chǎn)彈頭、q管、彈殼和導(dǎo)彈體，以及其他設(shè)備。
△國防工業(yè)依賴高效、完美校準(zhǔn)的圓柱形金屬部件，無論是q管還是子 彈殼。圖片由Repkon提供。
Titomic總部位于澳大利亞，以冷噴涂增材制造工藝聞名。這項技術(shù)是與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）共同開發(fā)的，Titomic擁有工藝商業(yè)化的獨家權(quán)利，可以將鈦或鈦合金顆粒的冷氣動態(tài)噴涂應(yīng)用到腳手架上，產(chǎn)生承重結(jié)構(gòu)。TitomicKinetic Fusion (TKF) 使用加壓氣體以超音速將金屬粉末沉積到基材上（既可以是構(gòu)建平臺，也可以是現(xiàn)有金屬零件）。在這樣的速度下，撞擊時釋放的高動能使金屬顆粒發(fā)生塑性變形并將它們粘合在一個極其致密的層中。隨著更多金屬粒子的沉積，緊密結(jié)合的金屬零件層將會形成所需的形狀，幾乎不需要后處理。TKF工藝將材料損失減少了90%，同時將溫室氣體 (GHG) 排放量減少了60%，并且已在航空航天和國防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如可用于飛行的航空部件和高性能火箭部件。
△TKF是“冷噴涂”增材制造工藝，不使用激光或其他熱源來熔化粉末形狀。所需能量都來自加壓氣體的動能。圖片由Titomic提供。
TKF的構(gòu)建速度非常快，TKF 9000的構(gòu)建速度為每小時75kg，能夠生產(chǎn)最大體積為 9m x 3m x1.5m 的零件。產(chǎn)品具有高拉伸強(qiáng)度，孔隙率為0.3%。Titomic打印機(jī)使用各種不同的金屬和合金粉末，包括鈦、銅、鋼、鎳、Inconel 718 和Invar 36。
△TKF9000超大型工業(yè)3D打印機(jī)。圖片由Titomic提供。
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