CN104741402A - 一种5a06铝合金小规格空心型材的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属有色金属加工技术领域，特别涉及一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法。本发明方法包括（1）挤压坯料按460～480℃保温16～24h制度进行均匀化热处理，冷却方式为空冷。（2）分流组合模的设计原则：分流桥加宽、上模加厚、焊合室高度加大。（3）模具材料选用H13钢（4Cr5MoSiV1），保证材料组织均匀、晶粒细小。（4）挤压工艺要求：①挤压筒比压不小于900MPa。②挤压杆长径比不大于4。③挤压比25＜λ＜50。④挤压主缸速度选择5～15mm/s。本发明提供了一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，该方法具有工艺流程短、生产效率高、可操作性强、成本低等优点，适合制备具有一定强度要求，同时对产品的耐蚀性能和焊接性能要求较高的小规格空心型材产品，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属有色金属加工技术领域，特别涉及一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法。
背景技术
5A06是一种防锈铝合金，具有密度小，耐蚀性好，强度高，抗疲劳性能和焊接性能良好的特点，多用于轻量化要求的结构件和海水装备的结构件。但该系合金由于变形抗力大、塑形低、高温焊合性能差等特点，传统的管材生产均是通过管坯热挤压或轧制的方式获得，而分流模热挤压的方式加工管材的方法未见相关报道，因此，该合金小规格空心型材的制备加工一直是行业难题，限制了其在建筑、航空、航天等领域的进一步应用。
传统的5A06铝合金空心型材加工工艺流程：铸坯→热处理→机加工→穿孔热挤压→热处理→切定尺、包装。但该生产工艺只能加工大直径空心型材，内孔直径小于20mm的空心型材很难用上述工艺加工，主要是受穿孔针强度和刚性的限制。本发明中涉及的5A06铝合金小规格空心型材产品，采用实心铸棒+分流模挤压的方法实现，该种小规格5A06铝合金型材产品的加工方法目前未见相关的研究报道。
发明内容：
针对现有技术不足，本发明提供了一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，所生产的管材具有耐压、耐蚀、焊接性能优良的特点，满足了建筑、航空、航天领域对该类产品的需求。
传统的5A06铝合金空心材均是采用空心管坯进行热挤压或轧制的方式获得，该生产方法具有成材率低、产品规格受限等特点。本发明中率先采用实心铸棒分流模热挤压的方式获得了小规格5A06铝合金空心管材，该方法具有工艺流程短、生产效率高、可生产传统方法无法加工的小规格产品等特点，具有明显的实用价值和经济效益。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，所述加工方法以5A06铝合金为加工对象，采用实心铸锭分流热挤压成型的方法，获得小规格空心型材产品；所述加工方法的具体步骤如下：
（1）选用实心铸棒，采用分流模热挤压的生产工艺；
（2）对步骤（1）中的所述实心铸棒进行均匀化热处理；
（3）设计分流模：
所述分流模的具体设计方案如下：加宽分流桥，加大上模厚度，加大焊合室高度，并针对所设定的型材特点进行引流；
（4）进行分流模热挤压工艺，获得5A06铝合金空心型材。
本发明所采用的实心铸棒和分流模热挤压的方法制备5A06铝合金空心型材的方法，解决了传统生产工艺无法获得小规格空心型材的缺陷，该发明具有工艺流程短、生产效率高、设备投资少等优点，是一种近净成型管材加工方法，很好的解决了目前建筑、航空航天领域对5A06铝合金小规格空心型材的迫切需求。
此方法适用于5A06铝合金（LF6）小规格空心型材的制备。
所述步骤（2）中均匀化热处理方法为：在460～480℃温度下保温16～24h，然后在空气中自然冷却至室温。
所述步骤（3）中分流桥宽度为18mm以上，上模厚度为60mm以上，焊合室高度为15mm以上。
所述分流模热挤压工艺所使用的模具坯料选用4Cr5MoSiV1热模具钢，保证模具钢材料组织均匀、晶粒细小，建议选用进口模具材料。
所述分流模热挤压工艺的工艺参数设定如下：①选用极限挤压筒，挤压筒的比压不低于900Mpa，挤压轴长径比不大于4；②挤压速度，即主缸速度为5～15mm/s；③挤压比25≤λ≤50；④挤压温度为450～480℃，挤压筒温度为450～480℃。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种5A06铝合金空心型材的加工方法，可以制备内径尺寸Ф2～20mm范围的空心型材，该方法具有生产效率高、工艺流程短、成本低、管材具有较高的耐压性能、管材表面质量良好等特点，解决了传统生产工艺无法制备5A6铝合金小规格型材的问题，是一种全新的经济、可行的生产工艺方法，满足了建筑、航空航天等领域对该类产品的特殊需求，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例1所加工得到的5A06铝合金T型管产品结构示意图；
图2为本发明实施例2所加工得到的5A06铝合金工型管产品结构示意图；
图3为本发明实施例3所加工得到的5A06铝合金T型管产品结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
产品为5A06铝合金T型管，其外形尺寸如图1所示，模具材料选用H13钢（4Cr5MoSiV1），采用分流模热挤压工艺，挤压比λ=26，模具及挤压主要参数如表1。
表1模具及工艺参数
其生产工艺流程：实心铸棒→均匀化热处理→分流模挤压→出料牵引→冷床空冷→张力矫形→锯切定尺→检验→包装。
该方法生产的T型管，外形尺寸和表面质量良好，焊缝处组织无明显缺陷，符合产品设计要求。
实施例2
产品为5A06铝合金工型管，模具材料选用H13钢（4Cr5MoSiV1），挤压比λ=38，产品外形尺寸如图2，模具及挤压工艺参数如表2。其生产工艺流程：实心铸棒→均匀化热处理→分流模挤压→出料牵引→冷床空冷→张力矫形→锯切定尺→检验→包装。
表2模具及挤压工艺参数
该方法生产的T型管，外形尺寸和表面质量良好，焊缝处组织无明显缺陷，符合产品设计要求。
实施例3
产品为5A06铝合金T型管，模具材料选用H13钢（4Cr5MoSiV1），挤压比λ=50，产品外形尺寸如图3，分流组合模挤压，模具及挤压工艺参数见表3。其生产工艺流程：实心铸棒→均匀化热处理→分流模挤压→出料牵引→冷床空冷→张力矫形→锯切定尺→检验→包装。
表3模具及挤压工艺参数
该方法生产的工型管，产品尺寸和表面质量良好，焊缝处组织无明显缺陷，符合产品设计要求。
Claims (5)
1.一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，其特征在于：所述加工方法以5A06铝合金为加工对象，采用实心铸锭分流热挤压成型的方法，获得小规格空心型材产品；所述加工方法的具体步骤如下：
（1）选用实心铸棒，采用分流模热挤压的生产工艺；
（2）对步骤（1）中的所述实心铸棒进行均匀化热处理；
（3）设计分流模：
所述分流模的具体设计方案如下：加宽分流桥，加大上模厚度，加大焊合室高度，并针对所设定的型材特点进行引流；
（4）进行分流模热挤压工艺，获得5A06铝合金空心型材。
2.根据权利要求1所述的一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，其特征在于，所述步骤（2）中均匀化热处理方法为：在460～480℃温度下保温16～24h，然后在空气中自然冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，其特征在于：所述步骤（3）中分流桥宽度为18mm以上，上模厚度为60mm以上，焊合室高度为15mm以上。
4.根据权利要求1所述的一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，其特征在于：所述分流模热挤压工艺所使用的模具坯料选用4Cr5MoSiV1热模具钢。
5.根据权利要求1所述的一种5A06铝合金小规格空心型材的加工方法，其特征在于：所述分流模热挤压工艺的工艺参数设定如下：①选用极限挤压筒，挤压筒的比压不低于900Mpa，挤压轴长径比不大于4；②挤压速度，即主缸速度为5～15mm/s；③挤压比25≤λ≤50；④挤压温度为450～480℃，挤压筒温度为450～480℃。
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