液压胀合工艺双层管液压胀始时，按密封圈初始密封条件要求先通过左胀头的上部通道和右胀头的下部通道将高压液体水注入Y形密封胶圈的凹腔内，在高压液体的作用下，Y形密封圈径向胀大，其外表面与内层管的内表面紧密接触，同时在液压下密封圈两翼轴向张开，由于自紧密封原理，该密封面比压均远高于液压力，达到预紧密封的目的。然后再将高压水从左胀头的下部通道注入内层管与芯杆组成的胀合腔内，腔内气体从右胀头的上部通道排除。待胀合腔注满水后，关闭右胀头的上部通道，然后缓慢提高水压，随着胀合腔液体压力的升高，密封腔内压力也不断同步升高，以提供足够的密封比压。加压到胀合所需的压力并保压一段时间，以达到内外管的充分胀合。随后，密封腔和胀合腔同步卸压，完成双层管的胀合成形。

　　双层管液压胀合实物试验系统311试验装置双层管液压胀合示意1胀头；21螺母；31垫片；41螺栓；51挡板；61O形密封圈；71Y形密封圈；81外层管；91内层管；101芯片为使试验具有普遍意义，本次试验管材采用常用的20号无缝钢管，试验系统各组件。

　　试验系统各组件几何尺寸及规格（mm）名称材料规格长度胀头20Ⅱ248150螺母35M27?螺栓35CrMoAM272300挡板20Ⅱ42282O形密封圈Ⅰ类硫化胶YⅠ7445160×5130?Y形密封圈丁腈橡胶WⅠ7453设计?内层管20无缝钢管273×102000外层管20无缝钢管299×92000芯杆20无缝钢管245×361918需要说明的是中Y形密封圈，由于双层管在液压成形时所需的液压力较高，内层管发生的塑性变形，尤其是径向变形较大。因此要求胀合装置的密封元件不但能承受较高的压力而且具有较大的弹性变形能力，使得液压力卸除后能及时回弹。在高分子材料中，橡胶具有弹性好、寿命长、耐腐蚀性好、制造简单以及价格低廉等优点，被广泛应用于密封制品中。橡胶密封*早是由天然橡胶制造的，目前则主要采用合成橡胶，如丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶及氟橡胶等。在众多密封元件中，唇形密封圈具有优良的自密封作用，密封效果很好。

　　其结构形式主要有V形、U形、Y形、L形、J形等.笔者在对各种橡胶的性能进行综合比较的基础上，选取WⅠ7453丁腈橡胶，设计了一种特殊的Y形密封圈，。这种密封圈吸收了唇形密封圈靠两侧变形实现自紧密封的优点，同时增加了径向自紧式密封的功能，使原来两个密封面变成三个密封面。

　　Y形圈结构示意12测点布置为了验证理论计算的胀合压力工作范围和残余接触压力及检验双层管的贴合质量，在双层管制作过程中，对外层管外壁的应变进行了测量。

　　考虑到内外管结构的对称性，按如下方案布置应变片：在外层管外壁沿轴向均匀选取5个截面，每个截面上均布4个应变花，试验结果采用每个截面4个测点的平均值处理。

　　试验中，应变数据采集仪器为YJR-5型静态电阻应变仪和P20R-5A型预调平衡箱，应变片为CA120-2BA电阻应变片。加载方案据初步理论分析，试验双层管内管的全屈服压力在22MPa左右，即压力在22MPa以下时，所测的应变值为零，即使测试仪器有少许偏差也应该很小。试验在室内进行，利用往复式电动泵（型号：4D-SY/额定压力80MPa）施加所需载荷。

　　理论分析表明，胀合液压力的工作范围在37174～38199MPa之间<8>，因此进行的**个加载循环为0-37MPa-0，记录不同压力下外层管外壁的应变值。在卸压过程中，由于这一加载过程压力没有加至所需的*小胀合压力，当降至某一压力值时，外层管外壁的应变值为零。据此，确定加载过程为7个循环，分别为0-37MPa-0、0-38MPa-0、0-39MPa-0、0-3915-0、0-40MPa-0、0-4015MPa-0、0-41MPa-0，在每个加载循环的*高压力保压3min以保证充分胀合，同时分别记录压力值5，10，15，20，22，24，26，28，30，32，34，36，37，38，39，3915，40，4015，41MPa所对应的应变值。

　　试验结果分析与讨论试验现象将测试仪器调节好后，缓慢加压，在压力为23MPa以下时，应变值很小（几乎为零），说明此时内外管仍然没有接触，当加至2316MPa时，应变值有所增加，但仍然很小，并且此时压力值保持不变，这一过程持续15min左右。出现这一现象的原因是在23MPa左右的压力下，内层管已完全屈服，几乎失去了继续承载的能力；只要压力稍许增加，内层管的变形也会很大。由于内外管之间的间隙较大（8mm），内层管有一个逐步变形的过程，随着其径向变形的增大，胀合腔体积也逐渐变大，而电动试压泵注入的高压水刚好弥补了由于胀合腔体积增大引起的压力降，也就促成了这一现象的发生，即：压力值保持不变并维持一段时间。随后压力开始缓慢增加，应变值也开始缓慢增加，说明内层管与外层管已经完全接触，两者能够传递力的作用，外层管开始承压。压力继续增加至37MPa时，保压3min，之后缓慢卸压；在卸至511MPa时，多数测点的应变值很小（在零左右）。说明内外管此时已脱离接触；压力卸至零时，完成一个压力循环，记录不同压力下的应变值。

　　当全部加载循环结束后，拆开螺栓及挡板，发现内层管在两端有不同程度的收缩，收缩量共计18mm，。胀合过程中，内层管仅受径向载荷的作用，内层管外壁的环向应变为εθ=（281-273）/273=2193%，故相应的轴向应变为εz=-μεθ=-8188%；而实测值为εz=-18/2000=-019%，理论值与实测值的相对误差为2127%，可见文献<8>忽略轴向力影响的基本假设是合理的。