CN100555743C - 扁矩形铝合金波导管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
扁矩形铝合金波导管的制造方法，本发明涉及一种铝合金波导管的制造方法。它解决了目前没有宽度与高度之比达到4∶1的扁矩形铝合金波导管的制造方法的问题。它通过如下步骤实现：一、铸造合金牌号为3003的铝合金铸锭；然后对铸锭进行三至五小时、610℃至630℃的均火处理；二、把铸锭在440℃至460℃下热挤压成毛料管；然后对毛料管进行505℃至525℃、9至11分钟的盐浴退火；三、把毛料管减径减壁拉伸为φ38mm×1.7mm的圆管；四、再把毛料管空拉伸为椭圆管；五、然后把毛料管空拉伸为矩形管，六、最后把毛料管拉伸为40.4mm×10mm×1.5mm的成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金波导管的制造方法。
背景技术
高精度的、规格为40.4mm×10mm×1.5mm的扁矩形铝合金波导管是用于雷达和无线电通讯系统的关键材料，如图7所示，它对尺寸精度和表面粗糙度等技术指标要求很高，宽度B与高度H之比达到4∶1，而现有波导管宽高比多为2∶1。由于波导管的宽高比越大，加工难度越大，因此目前还没有这种波导管的比较成熟的制造工艺方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种扁矩形铝合金波导管的制造方法，以解决目前没有宽度与高度之比达到4∶1的扁矩形铝合金波导管的制造方法的问题。它通过如下步骤实现：一、铸造合金牌号为3003的铝合金铸锭；然后对铸锭进行三至五小时、610℃至630℃的均火处理；二、把铸锭在440℃至460℃下热挤压成毛料管；然后对毛料管进行505℃至525℃、9至11分钟的盐浴退火；三、把毛料管减径减壁拉伸为φ38mm×1.7mm的圆管；四、再把毛料管空拉伸为椭圆管；五、然后把毛料管空拉伸为矩形管，六、最后把毛料管拉伸为40.4mm×10mm×1.5mm的成品。
发明效果：(1)宽高比大：波导管的宽高比越大，加工难度越大，国产波导管宽高比多为2∶1，本发明波导管的宽高比为4∶1，填补了该规格波导管的空白。(2)尺寸精度高：普通拉伸成型的波导管的最高尺寸精度一般只能达到±0.1mm，在本发明中，由于采用了先进的毛料管生产工艺及合理的过渡模和成品模设计加工，使该波导管的尺寸精度达到了GB11450-89的要求，内腔尺寸精度为±0.04mm，外腔尺寸精度为±0.08mm，内角≤0.8，外角0.8至1.3。(3)内表面粗糙度高：由于波导管产品使用的特殊性，对其内表面粗糙度的要求很高，由于由圆管制造矩形管的过程中存在变形不均问题以及3003合金在退火过程中极易出现大晶粒，所以普通拉伸成型的波导管的内表面粗糙度一般只能达到3.2μm，本发明中由于采用了合理的拉伸工艺，使得变形的不均匀性变为最小；并且在生产工艺过程中采用了盐浴退火工艺，有效的防止了粗大晶粒的出现，从而获得了较好的表面粗糙度，达到了GB11450-89的要求即表面粗燥度1.6μm.。
附图说明
图1是本发明步骤二铸锭热挤压成毛料管的示意图，图2是实施方式三中所用减径减壁模具的结构示意图，图3是实施方式四中过渡模的结构示意图，图4是图3的AOA剖面图，图5是实施方式五中成品模的结构示意图，图6是图5的BEB剖面图，图7是本发明方法制造出的铝合金波导管的立体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式通过如下步骤实现：一、铸造合金牌号为3003的铝合金铸锭，铸锭为φ162mm×500mm；然后对铸锭进行三、四或五小时、610℃、620℃或630℃的均火处理；二、把铸锭在440℃、450℃或460℃下热挤压成毛料管；然后对毛料管进行505℃、515℃或525℃、9分钟、10分钟或11分钟的盐浴退火；由于3003合金是含Mn合金，采用半连续铸造方法铸造时，铸锭组织中的Mn产生很大的晶内偏析，Mn的浓度在枝晶的中心部位较低，而在边缘部位较高。再结晶的开始温度主要取决于合金元素浓度较低的部位，而再结晶的终了温度主要取决于合金元素浓度较高的部位。因此，在退火过程中，枝晶的中心部位首先开始再结晶，而在枝晶的边缘部位其再结晶的开始温度较高，发生再结晶的时间也较晚，这样，先期出现的再结晶新晶粒在加热过程中易于聚集长大，使材料在退火后形成粗大晶粒。为了防止在退火过程中形成粗大晶粒，作了盐浴退火。盐浴退火，能保证再结晶充分进行，同时由于保温时间较短，能防止大晶粒的出现，。三、把毛料管减径减壁拉伸为φ38mm×1.7mm的圆管；四、再把毛料管空拉伸为椭圆管；五、然后把毛料管空拉伸为矩形管或近似矩形管，六、最后把毛料管拉伸为40.4mm×10mm×1.5mm的成品。
具体实施方式二：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是：步骤二中铸锭通过组合模热挤压成毛料管，所述组合模包括挤压垫片1、挤压筒2、模桥4、芯头5和模内套6，铸锭3被向下挤压并被模桥4劈开成两股或两股以上的金属流，这些金属流在挤压筒2、模桥4和模内套6之间形成的模腔中汇合，并在高温下进行焊合后，再通过芯头5与模内套6的内孔间所形成的间隙被挤压出去，即成为圆形的毛料管8，挤压垫片1向下的挤压速度为1.0至10米/分。由于组合模的模口和模芯之间的间隙是固定好的，所以挤压出的毛料管壁厚均匀性要比穿孔挤压方法好。
具体实施方式三：下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是：步骤三中，使用减径减壁模具10来拉伸毛料管，减径减壁模具10的内孔由入口段10-2、圆锥段10-4、工作段10-3和出口段10-1依次相连而成，工作段10-3的直径小于入口段10-2的直径，入口段10-2内壁的纵剖面为半径R3的圆弧形，圆锥段10-4与工作段10-3之间的连接为圆角R2过渡，出口段10-1内壁的纵剖面为半径R1的圆弧形，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分。
具体实施方式四：下面结合图3、4具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式三的不同点是：步骤四中，使用过渡模11把毛料管空拉伸为椭圆管，过渡模11的入口11-1和出口11-2都是椭圆形，过渡模11的出口11-2小于入口11-1，过渡模11的拉模角度x为11度，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分，。
具体实施方式五：下面结合图5、6具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式四的不同点是：步骤五中，使用成品模12把毛料管空拉伸为矩形管，成品模12的入口12-1和出口12-2都是矩形，成品模12的出口12-2小于入口12-1，成品模12的拉模角度y为11度，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分。
拉伸工艺分四个道次，分别为减径减壁拉伸、空拉为椭圆形、空拉为矩形和成品拉伸。减径减壁拉伸的目的：一是为了提高组合模挤压后毛料管的尺寸精度；二是为了减掉为提高成品强度而预留的多余的变形量。空拉过渡是圆形管变为矩形管的一种过渡变形，起到了承上启下的作用。成品拉伸是得到合格的成品尺寸及精度的必要道次。
Claims (5)
1、扁矩形铝合金波导管的制造方法，其特征在于它通过如下步骤实现：一、铸造合金牌号为3003的铝合金铸锭；然后对铸锭进行三至五小时、610℃至630℃的均火处理；二、把铸锭在440℃至460℃下热挤压成毛料管；然后对毛料管进行505℃至525℃、9至11分钟的盐浴退火；三、把毛料管减径减壁拉伸为φ38mm×1.7mm的圆管；四、再把毛料管空拉伸为椭圆管；五、然后把毛料管空拉伸为矩形管，六、最后把毛料管拉伸为40.4mm×10mm×1.5mm的成品。
2、根据权利要求1所述的扁矩形铝合金波导管的制造方法，其特征在于步骤二中铸锭通过组合模热挤压成毛料管，所述组合模包括挤压垫片(1)、挤压筒(2)、模桥(4)、芯头(5)和模内套(6)，铸锭(3)被向下挤压并被模桥(4)劈开成两股或两股以上的金属流，这些金属流在挤压筒(2)、模桥(4)和模内套(6)之间形成的模腔中汇合，并在高温下进行焊合后，再通过芯头(5)与模内套(6)的内孔间所形成的间隙被挤压出去，即成为圆形的毛料管(8)，挤压垫片(1)向下的挤压速度为1.0至10米/分。
3、根据权利要求2所述的扁矩形铝合金波导管的制造方法，其特征在于步骤三中，使用减径减壁模具(10)来拉伸毛料管，减径减壁模具(10)的内孔由入口段(10-2)、圆锥段(10-4)、工作段(10-3)和出口段(10-1)依次相连而成，工作段(10-3)的直径小于入口段(10-2)的直径，入口段(10-2)内壁的纵剖面为半径R3的圆弧形，圆锥段(10-4)与工作段(10-3)之间的连接为圆角R2过渡，出口段(10-1)内壁的纵剖面为半径R1的圆弧形，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分。
4、根据权利要求3所述的扁矩形铝合金波导管的制造方法，其特征在于步骤四中，使用过渡模(11)把毛料管空拉伸为椭圆管，过渡模(11)的入口(11-1)和出口(11-2)都是椭圆形，过渡模(11)的出口(11-2)小于入口(11-1)，过渡模(11)的拉模角度(x)为11度，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分，。
5、根据权利要求4所述的扁矩形铝合金波导管的制造方法，其特征在于步骤五中，使用成品模(12)把毛料管空拉伸为矩形管，成品模(12)的入口(12-1)和出口(12-2)都是矩形，成品模(12)的出口(12-2)小于入口(12-1)，成品模(12)的拉模角度(y)为11度，拉伸时毛料管的温度为室温，拉伸速度是1至3米/分。
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