CN101716613A - 一种镁合金圆管中温拉拔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁合金圆管中温拉拔工艺，先采用盐浴法将镁合金毛坯管的管头加热至160～200℃，然后进行捻头拉拔，再将其送入拉拔机中进行多次有模带芯整体拉拔，拉拔时拉拔机加热区温度控制在280～400℃及模具的温度控制在200～300℃，每模次拉拔的变形量5～20％，拉拔速度为200～400mm/min，拉拔后进行多辊较直，得到镁合金圆管。本发明将拉拔工艺扩展至难以处理的镁合金管领域，并使大规模工业生产成为可能。本发明有效的解决镁合金管材变形量和变形速度关系，并得到了外径精度高、表面光滑、刚性高的管材产品。

Description

一种镁合金圆管中温拉拔工艺

技术领域

本发明属于镁合金管型材技术领域，具体涉及一种镁合金圆管中温拉拔方法。

背景技术

镁合金圆管经过拉拔，表面硬度和刚度都大大增加，源于镁合金的加工硬化。即形变过程中生成的5种孪晶交互作用的形变强化机制和细晶强化机制。但是由于镁合金圆管的应用还不普遍，因此镁管拉拔工艺相对缺乏系统研究。

CN101322985A公开了一种医用镁合金细径薄壁管材的温态拉拔加工方法，但其生产的是强度要求不高的微细管，其工艺局限于壁厚在0.5以下的，外径在10mm以内的“医用微细管”。而除此之外，工业上大量应用的是壁厚0.6mm以上，外径在12.5毫米以上的管件，对强度和定尺长度500毫米以上时管件直线度也有一定的要求。这些都是CN1011322985A专利技术所描述的范围以外的。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业生产镁合金圆管的中温拉拔方法，该方法能够得到外径精度高、表面光滑、刚性高的管材产品。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种镁合金圆管中温拉拔工艺，先采用盐浴法将镁合金毛坯管的管头加热至160～200℃，然后进行捻头，再将其送入拉拔机中进行一次或多次有模带芯整体拉拔，拉拔时拉拔机加热区及模具的温度控制在280～400℃(随拉拔道次和变形量不同而不同，优选为400±10℃)，每模次拉拔的变形量为5～20％，拉拔速度为200～400mm/min，拉拔后进行多辊校直，得到镁合金圆管。

镁合金毛坯管分为有缝管和无缝管，有缝管是经分流模热挤压制成，而无缝管则多为穿孔热挤压，本发明适用于有缝管和无缝管，但工艺条件略有不同，其中有缝管难度更大。

本发明在拉拔之前先采用盐浴法加热镁合金毛坯管管头，加热至160～200℃，最优选加热至180℃。具体加热时可采用开放式盐浴炉或埋入式电极盐浴炉，将毛坯管一端插入盐浴池中加热后取出，进行捻头。有缝管在常温下经过捻头机，焊缝极易爆裂，使管头脱夹，而本发明采用盐浴加热法不仅可以解决上述问题，而且有利于以后的拉拔工序。

捻头后向毛坯管中插入长芯杆，然后将其快速穿过已加热的硬质合金拉伸模孔，并送入夹料钳处夹牢，启动拉拔机进行拉拔。根据目标管材的尺寸及精度要求，可以采用不同的模具及芯杆进行多次拉拔，每模次拉拔的变形量优选为5～20％。

由于成本限制，镁合金管材以拉拔一次为主要生产方式，否则要进行反复退火处理，即在多次拉拔过程中还加入退火步骤，具体在若干次拉拔的间隙中进行，优选每拉拔两次即进行一次退火。其退火温度为360～420℃，时间为10～15Min。

拉拔后还可以加入校直、清洗、检验等步骤。本工艺适用于生产直径12.5～50mm壁厚在0.6～15mm的镁合金管件。

本发明通过捻头、多次拉拔、退火、校直各步骤的相互配合，最终可以得到外径尺寸误差在±0.03mm以内的镁合金圆管。该方法得到的镁合金圆管的直径≥φ12.5mm，壁厚≥0.5mm，具体的最大值由拉拔设备决定。本发明得到的镁合金圆管具有较高的力学性能，其抗拉强度可达到280MPa～320MPa，超过合金原有强度。其屈服强度可达到160MPa～220Mpa，其延伸率范围为5％～10％。

本发明将拉拔工艺扩展至难以处理的镁合金管领域，并使大规模工业生产成为可能。本发明有效的解决镁合金管材变形量和变形速度关系，并得到了外径精度高、表面光滑、刚性高的管材产品。

具体实施方式

实施例1：采用直径φ120的棒料热挤压、拉拔成φ18X0.75的管材

原材料：选择车削好的φ120X46(壁厚)X270(长)mm的合格棒料。

加工设备：1000t挤压机φ125筒，拉拔机、退火炉、预热炉等等。

具体实施办法：

1、用1000t挤压机把棒料挤压为φ25±0.25X1.8±0.15X1000(长)mm毛坯管

2、用锯切机锯下500mm的毛坯管用盐浴法对管头加热至180℃后进行捻头拉拔。在进行带芯整体拉拔前，拉拔机温控设置在350℃，拉伸模温控制在200℃左右，设定每模次的变形量为5％～20％。先从已捻头的φ25X1.8管坯尾部插入φ20.6mm的长芯杆，然后将其快速穿过已加热的孔径为φ24的硬质合金拉伸模孔，并送入夹料钳处夹牢，启动拉拔机，拉拔速度为300mm/min左右，待完成第一模中温拉拔后，退出原长芯改穿φ20.8mm的长芯杆再次拉拔，加工出φ24X1.6mm的镁合金管，然后退火，退火温度为410℃，时间为10分钟左右，如上法得到第二模加工出φ22X1.4mm的镁合金管。然后再经过如上的步骤4个模次(依次为φ20X1.2、φ18X1.0、φ18X0.8、φ18X0.75)的中温拉拔得到所需管材φ18X0.75mm，每拉拔两次都需进行退火后再进行下次的拉拔。然后用校直机校直、辊较平机辊较，定尺后对镁合金管进行清洗，清洗方法用超声波清洗机进行清洗。最后终检、装箱、入库。

最终产品的外径尺寸误差在±0.02mm以内，其抗拉强度为260～280MPa，屈服强度为160～210MPa。具体的工艺参数详见表1。

表1实施例1具体工艺参数表

实施例2：制备φ25.4X1.0mm的镁合金管材

该产品为拉拔一次以求强度的增加，因此只在可拉拔温度范围内取低温区300℃，拉拔一次到位，产品不进行退火，余温辊较。具体工艺参数详见表2。最终产品的外径尺寸误差在±0.03mm以内，其抗拉强度为300～320MPa，屈服强度为200～210MPa。具体的工艺参数详见表2。

表2实施例2具体工艺参数表

实施例3：制备φ16X0.5mm的镁合金管材

加工步骤同实施例1，具体工艺参数详见表3。最终产品的最终产品的外径尺寸误差在±0.02mm以内，其抗拉强度为280～300MPa，屈服强度为180～210MPa。具体的工艺参数详见表3。

表3实施例3具体工艺参数表

Claims (9)

1.一种镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于先采用盐浴法将镁合金毛坯管的管头加热至160～200℃，然后进行捻头拉拔，再将其送入拉拔机中进行一次或多次有模带芯整体拉拔，拉拔时拉拔机加热区及模具的温度控制在280～400℃，每模次拉拔的变形量为5～20％，拉拔速度为200～400mm/min，拉拔后进行多辊较直，得到镁合金圆管。

2.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于采用盐浴法加热镁合金毛坯管管头至180℃。

3.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于拉拔时每模次拉拔的变形量5～20％。

4.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于在拉拔过程中加入退火步骤。

5.根据权利要求4所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于退火温度为360～420℃，时间为15分钟。

6.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于所述镁合金圆管的外径尺寸误差在±0.03mm以内。

7.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于所述镁合金圆管的抗拉强度为280MPa～320MPa。

8.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于所述镁合金圆管的屈服强度为160MPa～220MPa。

9.根据权利要求1所述的镁合金圆管中温拉拔工艺，其特征在于所述镁合金圆管的直径为12.5～50mm，壁厚为0.6～15mm。