从复合管液压成形力学模型、边界条件约束和弹塑性分析的角度,讨论了塑性成形过程力学计算模型的差异,分析了双金属复合管液压成形过程应力、应变以及残余应力的非线性分布规律,提供了准确的有限元分析模型以及胀接区间确定方法,探究了基管和衬管间初始间隙对结果的影响。结果表明:双金属复合管成形过程是一个复杂的非线性过程,传统的模型对残余接触应力的计算存在误差;建立了考虑变形协调和轴向等效应力的液压胀接过程模型,利用应力变化曲线关系准确地确定了胀接应力区间;胀接完成后基管和衬管最大应力点为衬管外壁;制管时应减小复合管初始间隙。

钛管换热器在石化工业已得到广泛应用,在钛管换热器制造过程中,钛换热管具有较高的屈强比,塑性差,易脆裂,使得钛管与碳钢管板胀接相容性有一定限制,是制造过程中的一个难点。而液压胀接技术是一种对换热管内壁均匀施加压力的柔性胀接技术,可以有效解决这一难题。本研究通过理论计算,获得液压胀接压力范围,通过胀接工艺试验,确定生产过程中的胀接压力,保证胀接质量可靠和稳定。钛管换热器液压胀接工艺成功应用于生产制造,对生产实践具有重要的指导意义。