CN104438996A - 一种zk61m镁合金扁锭锻轧工艺 - Google Patents
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Abstract
一种涉及镁合金锻轧技术领域的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，所述的工艺包含均匀处理工艺、升温工艺和锻轧工艺，所述的工艺能够有效的提高ZK61M镁合金扁锭的锻轧成品率。
Description
【技术领域】
本发明涉及镁合金锻轧技术领域，尤其是涉及一种应用于高强度ZK61M镁合金扁锭的锻轧工艺。
【背景技术】
公知的，由于ZK61M镁合金不但具有良好的耐腐蚀、室温力学和较高的拉伸与压缩屈服强度，而且还具有高温瞬时强度及良好的成形和焊接性能，且使用温度≤150℃，因此，其通常用于制作飞机蒙皮、舱门、壁板、长桁、操作系统的摇臂、支座、导弹蒙皮及宇航结构件等；但是，在实际应用中，由于需要通过锻轧来提高ZK61M镁合金的密度和强度，而锻轧过程中的均匀化处理、时效时间、预热时间、预热温度、锻轧进度、锻锤速度以及工件变形的尺寸等工艺均要求较高，所以现有的高强度ZK61M镁合金扁锭的锻轧成品率很低。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，所述的工艺能够有效的提高ZK61M镁合金扁锭的锻轧成品率。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，所述的工艺包含均匀处理工艺、升温工艺和锻轧工艺；
所述的均匀处理工艺如下：依次对合格的镁合金扁锭进行铣大面和铣小面，然后再截够要求的长度，并做探伤测试；探伤测试要求锯测试片，做腐蚀测试，要求铸造晶体大小合格，组织疏松度合格；用锉刀去除测试合格的镁合金扁锭的毛刺，并用钢刷把镁合金扁锭的表面刷净，用空气压缩机把镁合金扁锭的表面吹干净，要求镁合金扁锭的表面不能有水和油；最后，把镁合金扁锭放进相应的处理炉进行均匀化处理，要求在60 min内匀速由0℃升温至200±10℃，然后保温120 min；再在90 min内匀速由200±10℃升温至390±10℃，然后保温60 min；再在30 min内匀速由390±10℃升温至450±10℃，然后在保温1200 min后进行出炉时效；
所述的升温工艺如下：第一阶段、利用加热炉在60 min内将时效后的镁合金扁锭由室温匀速升温至250±10℃，然后保温90 min；第二阶段、在60 min内将镁合金扁锭由250±10℃匀速升温至400±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将镁合金扁锭由400±10℃匀速升温至460±10℃，然后保温240 min；
所述的锻轧工艺如下：
（1）通过一大机械手夹持住与镁合金扁锭的尺寸、重量配套的高强度钢板，并将一块温度为1000℃的钢锭放在大机械手所夹的钢板上，然后利用大机械手将高温钢锭放至锻轧机的锤头下方，此时，将锤头对应降到高温钢锭上方进行预热；当锤头的温度达到300℃时，上升锤头，同时快速移走大机械手，并将高温钢锭快速移走；
（2）通过一小机械手把升温后的镁合金扁锭移到大机械手的钢板上，要求镁合金扁锭的上下两面用碳粉做润滑，同时要求在移走高温钢锭时立刻安放镁合金扁锭；
（3）通过大机械手将钢板上的镁合金扁锭放置在对应锤头的位置，然后将锤头以1min150～170mm的速度下降对镁合金扁锭进行锻压；锤头每锻压完一次就快速升起，同时大机械手推进120～130mm，然后再用锤头进行锻压；重复上述动作直到镁合金扁锭的一个面锻完；要求镁合金扁锭的温度不得低于380℃，否则需要加热后再进行锻压；
（4）镁合金扁锭的一个面锻压完毕，将镁合金扁锭移出后加热至460±10℃，然后再翻个面，对镁合金扁锭的另一个面进行锻压，直至该面锻完；
（5）重复上述的3、4步骤，直到将镁合金扁锭锻轧至需要的厚度。
进一步，所述工艺中应用的镁合金扁锭尺寸为200mm×800mm。
进一步，所述镁合金扁锭在均匀化处理后的时效需经春、夏、秋、冬四季。
进一步，执行所述的升温工艺时，要求加热炉的温度如下：第一阶段、在60 min内将炉温由室温匀速升温至350±10℃，然后保温60 min；第二阶段、在60 min内将炉温由350±10℃匀速升温至500±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将炉温由500±10℃匀速升温至550±10℃，然后保温240 min。
进一步，执行所述的锻轧工艺时，将镁合金扁锭从炉子里夹出时要在镁合金扁锭上部面放置保温石棉布；
进一步，所述的锻轧机为7000吨锻轧机，其锤头为U形。
进一步，所述锻轧机的一次锻轧量是镁合金扁锭厚度的25～29%。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺简单易行，应用所述的工艺锻轧高强度ZK61M镁合金扁锭，不但能够有效的提高锻轧成品率，而且还能够因成品率的提高而相应的降低高强度ZK61M镁合金的成本，进而达到了增加高强度ZK61M镁合金市场占有率的目的。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
本发明所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺包含均匀处理工艺、升温工艺和锻轧工艺；
所述的均匀处理工艺如下：依次对合格的尺寸为200mm×800mm的镁合金扁锭进行铣大面和铣小面，然后再截够要求的长度，并做探伤测试；探伤测试要求锯测试片，做腐蚀测试，要求铸造晶体大小合格，组织疏松度合格；用锉刀去除测试合格的镁合金扁锭的毛刺，并用钢刷把镁合金扁锭的表面刷净，用空气压缩机把镁合金扁锭的表面吹干净，要求镁合金扁锭的表面不能有水和油；最后，把镁合金扁锭放进相应的处理炉进行均匀化处理，要求在60 min内匀速由0℃升温至200±10℃，然后保温120 min；再在90 min内匀速由200±10℃升温至390±10℃，然后保温60 min；再在30 min内匀速由390±10℃升温至450±10℃，然后在保温1200 min后进行出炉时效；为提高硬度和强度，镁合金扁锭在均匀化处理后的时效最好是经过春、夏、秋、冬四季；
所述的升温工艺如下：第一阶段、利用加热炉在60 min内将时效后的镁合金扁锭由室温匀速升温至250±10℃，然后保温90 min；第二阶段、在60 min内将镁合金扁锭由250±10℃匀速升温至400±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将镁合金扁锭由400±10℃匀速升温至460±10℃，然后保温240 min；需要注意的是，当实施所述的升温工艺时，要求加热炉的炉温满足如下条件：第一阶段、在60 min内将炉温由室温匀速升温至350±10℃，然后保温60 min；第二阶段、在60 min内将炉温由350±10℃匀速升温至500±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将炉温由500±10℃匀速升温至550±10℃，然后保温240 min；其中，加热炉在每一阶段中均要满足镁合金扁锭的温度要求；
所述的锻轧工艺如下：
（1）选用7000吨的锻轧机，通过一大机械手夹持住与镁合金扁锭的尺寸、重量配套的高强度钢板，并将一块温度为1000℃的钢锭放在大机械手所夹的钢板上，然后利用大机械手将高温钢锭放至锻轧机的锤头下方，此时，将锤头对应降到高温钢锭上方进行预热；当锤头的温度达到300℃时，上升锤头，同时快速移走大机械手，并将高温钢锭快速移走；
（2）通过一小机械手把升温后的镁合金扁锭移到大机械手的钢板上，在将镁合金扁锭从炉子里夹出时，要在镁合金扁锭上部面放置保温石棉布，以防止其温度下降的太快；此外，要求镁合金扁锭的上下两面用碳粉做润滑，同时要求在移走高温钢锭时立刻安放镁合金扁锭；即在钢板上移走高温钢锭和放置镁合金扁锭时不准有时间差；
（3）通过大机械手将钢板上的镁合金扁锭放置在对应锤头的位置，然后将锤头以1min150～170mm的速度下降对镁合金扁锭进行锻压；锤头每锻压完一次就快速升起，即锤头对镁合金扁锭压一下为锻一次，锤头在锻完一次升起后，大机械手就要推进120～130mm，然后再用锤头进行下一次的锻压；重复上述动作直到镁合金扁锭的一个面锻完，当镁合金扁锭的一个面锻成后即为完成一道；锻压时要求镁合金扁锭的温度不得低于380℃，否则需要加热30～40 min，待镁合金扁锭达到适宜温度后再进行锻压；
（4）镁合金扁锭的一个面锻压完毕，要先将镁合金扁锭加热至460±10℃，然后再翻个面，对镁合金扁锭的另一个面进行锻压，直到镁合金扁锭的这个面也被锻完；
（5）循环重复上述的第3步和第4步，直到将镁合金扁锭锻轧至需要的厚度即完成锻轧。
实施锻轧工艺时需要注意：
（1）在锻轧时，镁合金扁锭的一个面一次只能够锻轧一道，如果加热一次锻轧二道，即不能连续锻轧同一个面两次，当一个面锻轧完一道时，要翻个面再锻轧一道，否则镁合多扁锭就容易开裂，这是因为镁合金扁锭在锻一道后里面的晶体大小不同，该晶体为易开裂的混合晶体，因此不能对镁合金扁锭的一个面锻二道；还有一个原因是镁合金扁锭的温度下降较快，当其温度低于380℃就容易开裂；锻轧完第一道，镁合金锻件加热时要给锻件反个面再加热，因为锻第二道时锻件得在另一个面上锻轧。
（2）所使用的锻轧机的锤头是一个U字形，即利用锤头的圆弧边缘来有效保障镁合金扁锭在锻轧时能够具有一定的流动性；
（3）锻轧机一次的锻轧量应是镁合金扁锭厚度的25～29%，且每次一定要注意是否锻透，因为一次锻不透的话，在下道锻轧时就容易开裂。
本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。
Claims (7)
1.一种ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，所述的工艺包含均匀处理工艺、升温工艺和锻轧工艺，其特征是：所述的均匀处理工艺如下：依次对合格的镁合金扁锭进行铣大面和铣小面，然后再截够要求的长度，并做探伤测试；探伤测试要求锯测试片，做腐蚀测试，要求铸造晶体大小合格，组织疏松度合格；用锉刀去除测试合格的镁合金扁锭的毛刺，并用钢刷把镁合金扁锭的表面刷净，用空气压缩机把镁合金扁锭的表面吹干净，要求镁合金扁锭的表面不能有水和油；最后，把镁合金扁锭放进相应的处理炉进行均匀化处理，要求在60 min内匀速由0℃升温至200±10℃，然后保温120 min；再在90 min内匀速由200±10℃升温至390±10℃，然后保温60 min；再在30 min内匀速由390±10℃升温至450±10℃，然后在保温1200 min后进行出炉时效；
所述的升温工艺如下：第一阶段、利用加热炉在60 min内将时效后的镁合金扁锭由室温匀速升温至250±10℃，然后保温90 min；第二阶段、在60 min内将镁合金扁锭由250±10℃匀速升温至400±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将镁合金扁锭由400±10℃匀速升温至460±10℃，然后保温240 min；
所述的锻轧工艺如下：
（1）通过一大机械手夹持住与镁合金扁锭的尺寸、重量配套的高强度钢板，并将一块温度为1000℃的钢锭放在大机械手所夹的钢板上，然后利用大机械手将高温钢锭放至锻轧机的锤头下方，此时，将锤头对应降到高温钢锭上方进行预热；当锤头的温度达到300℃时，上升锤头，同时快速移走大机械手，并将高温钢锭快速移走；
（2）通过一小机械手把升温后的镁合金扁锭移到大机械手的钢板上，要求镁合金扁锭的上下两面用碳粉做润滑，同时要求在移走高温钢锭时立刻安放镁合金扁锭；
（3）通过大机械手将钢板上的镁合金扁锭放置在对应锤头的位置，然后将锤头以1min150～170mm的速度下降对镁合金扁锭进行锻压；锤头每锻压完一次就快速升起，同时大机械手推进120～130mm，然后再用锤头进行锻压；重复上述动作直到镁合金扁锭的一个面锻完；要求镁合金扁锭的温度不得低于380℃，否则需要加热后再进行锻压；
（4）镁合金扁锭的一个面锻压完毕，将镁合金扁锭移出后加热至460±10℃，然后再翻个面，对镁合金扁锭的另一个面进行锻压，直至该面锻完；
（5）重复上述的3、4步骤，直到将镁合金扁锭锻轧至需要的厚度。
2.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：所述工艺中应用的镁合金扁锭尺寸为200mm×800mm。
3.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：所述镁合金扁锭在均匀化处理后的时效需经春、夏、秋、冬四季。
4.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：执行所述的升温工艺时，要求加热炉的温度如下：第一阶段、在60 min内将炉温由室温匀速升温至350±10℃，然后保温60 min；第二阶段、在60 min内将炉温由350±10℃匀速升温至500±10℃，然后保温60 min；第三阶段、在20 min内将炉温由500±10℃匀速升温至550±10℃，然后保温240 min。
5.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：执行所述的锻轧工艺时，将镁合金扁锭从炉子里夹出时要在镁合金扁锭上部面放置保温石棉布。
6.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：所述的锻轧机为7000吨锻轧机，其锤头为U形。
7.根据权利要求1所述的ZK61M镁合金扁锭锻轧工艺，其特征是：所述锻轧机的一次锻轧量是镁合金扁锭厚度的25～29%。
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