CN106914504B - 一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,属于铝合金挤压领域。将中高强度铝合金棒坯加热至热挤压温度;将挤压筒预热至400~450℃;将模具预热至400~500℃;将预热好的穿孔头装配到挤压垫上,将棒坯和挤压垫先后装入挤压筒,将棒坯墩粗充满挤压筒后,使用挤压针推动穿孔头实现棒坯穿孔,并将穿孔头推置挤压模定径带以外位置;穿孔完成后,挤压针与挤压轴随动完成挤压操作,挤压速度控制在1.0~5mm/s。该方法生产制造的高强度无缝管坯内外表面无气泡、无表面划伤等缺陷产生,壁厚精度高于国标标准,内部组织分布均匀,力学性能好,可以简化后续加工工艺流程、提高生产效率、降低生产成本,具有明显的经济效益。

Description

一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法
技术领域
本发明涉及一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,属于铝合金挤压领域。
背景技术
铝合金无缝管挤压通常采用实心锭穿孔挤压和空心锭挤压两种方法,其中穿孔挤压壁厚偏心小,表面质量高,但由于中高强度铝合金具有变形抗力较大的特点。现有技术中,挤压生产中高强度铝合金无缝管时,只能采用空心锭润滑挤压方法,容易导致挤压偏心、内表面划伤等一系列问题。所以目前中高强度铝合金挤压管坯通常存在壁厚偏差大和内外表面缺陷多等问题,使得后续拉伸、轧制加工前需要进行大量表面缺陷处理工作,降低了生产效率和成才率,导致成品尺寸精度难以保证。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺,该工艺步骤简单、可明显提高铝合金无缝管挤压质量。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,包括如下步骤:
(1)棒坯加热:将中高强度铝合金棒坯放置在加热炉中,将棒坯加热至热挤压温度,保温,使棒坯内、外温度一致;将挤压筒预热至400~450℃;
(2)模具加热:将模具放置在模具加热炉中预热至400~500℃;
(3)使用穿孔头穿孔:将预热好的穿孔头装配到挤压垫上,将棒坯和挤压垫先后装入挤压筒,将棒坯墩粗充满挤压筒后,使用挤压针推动穿孔头实现棒坯穿孔,并将穿孔头推置挤压模定径带以外位置;
(4)随动挤压出管:穿孔完成后,挤压针与挤压轴随动完成挤压操作,挤压速度控制在1.0~5mm/s。
步骤(1)中,棒坯加热时,保温时间为4~6小时,确保内外温度一致。
步骤(2)中,所述的模具包括挤压模,挤压针和穿孔头等。穿孔的同时,在挤压针表面喷涂或涂敷润滑剂。
穿孔头与挤压针滑动配合连接,穿孔头直径比挤压针直径大2~3mm。穿孔头预热温度为该铝合金热加工温度的上限。
步骤(3)中,所述的穿孔速度为200~300mm/s。
步骤(4)中,挤压轴挤压速度在挤压突破前控制为1.0±0.3mm/s;挤压突破后控制为1.0~5mm/s。
本发明中,所述的中高强度铝合金包括高镁防锈铝、硬铝、超硬铝等强度较高的铝合金。
本发明的有益效果:
(1)本工艺方法生产制造的中高强度铝合金无缝管坯,其壁厚偏差可以达到±5%,内表面质量显著优于空心锭挤压工艺生产的无缝管坯;
(2)使用高温的穿孔头穿孔,可以有效的防止挤压针穿孔时受高压载荷导致破损的风险,改善了穿孔表面质量,确保穿孔后坯料壁厚均匀,在保证了管坯力学性能的同时,提高了管坯的表面质量;对高质量薄壁管材生产而言,该方法简化了挤压后的后续工艺流程、提高生产效率、缩短生产周期、降低生产成本,具有明显的经济效益。
附图说明
图1为使用穿孔头进行穿孔挤压示意图。
主要附图标记说明:
1 棒坯 2 穿孔头
3 挤压垫 4 挤压针
5 挤压轴 6 挤压筒
具体实施方式
本发明的中高强度无缝管挤压工艺,包括棒坯加热→模具加热→使用穿孔头快速热穿孔→随动针润滑挤压出管。
棒料加热:将实心棒料放置在加热炉中,通过电阻炉或其它加热炉将坯料加热至该铝合金的正常热挤压温度,保温4~6小时;挤压前将挤压筒加热至400~450℃并保持该温度。
模具加热:将挤压模(包括挤压筒6),挤压针4和穿孔头2等模具放置在模具加热炉中加热至400~500℃。
穿孔头高速挤压:如图1所示,将预热好的穿孔头2与挤压垫3配合,棒坯1和挤压垫3进入挤压筒6后,收线进行墩粗操作,随后挤压针4推动穿孔头2实现快速穿孔,并将穿孔头2推置挤压模定径带以外位置;穿孔速度200~300mm/s。穿孔的同时在挤压针4表面喷涂或涂敷挤压用润滑材料。
穿孔头2与挤压针4滑动配合连接,穿孔头2直径大于挤压针4直径2~3mm。
随动挤压出管:穿孔完成后穿孔针4与挤压轴5随动完成挤压操作,挤压速度控制为1.0~5mm/s;挤压轴5挤压速度在挤压突破前控制为1.0±0.3mm/s;挤压突破后控制为1.0~5mm/s。
下面以LY12中高强度铝合金为例对本发明进行详细的描述。
制备LY12中高强度铝合金无缝管挤压工艺,包括棒坯加热→模具加热→穿孔头穿孔→随动挤压出管,棒料加热为:将实心棒棒坯1放置在加热炉中,通过加热炉将坯料加热至正常挤压温度440℃,保温4小时;挤压前将挤压筒6加热至400℃并保持该温度。将挤压模,挤压针4放置在模具加热炉中加热至400℃;将穿孔头2加热到550℃并装配到挤压垫3上,棒坯1和挤压垫3进入挤压筒6后,收线进行墩粗操作,随后挤压针4推动穿孔头2实现快速穿孔穿孔,穿孔速度300mm/s。穿孔的同时在挤压针4上喷涂水基石墨乳形成润滑膜。穿孔完成后穿孔针4与挤压轴5随动完成挤压操作,挤压速度控制为1~3mm/s,得到的无缝管材。其壁厚偏差<6%,内、外表面质量好,内部组织分布均匀。
本发明工艺方法生产制造的高强度无缝管坯内外表面无气泡、无表面划伤等缺陷产生,壁厚精度高于国标标准,内部组织分布均匀,力学性能好,可以简化后续加工工艺流程、提高生产效率、降低生产成本,具有明显的经济效益。

Claims (3)

1.一种中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,包括如下步骤:
(1)棒坯加热:将中高强度铝合金棒坯加热至热挤压温度,保温,使棒坯内、外温度一致;将挤压筒预热至400~450℃;
(2)模具加热:将模具放置预热至400~500℃;所述的模具包括挤压模,挤压针和穿孔头;所述的穿孔头与挤压针滑动配合连接,所述的穿孔头直径比挤压针直径大2~3mm;所述的穿孔头预热温度为该铝合金热加工温度的上限;
(3)使用穿孔头穿孔:将预热好的穿孔头装配到挤压垫上,将棒坯和挤压垫先后装入挤压筒,将棒坯墩粗充满挤压筒后,使用挤压针推动穿孔头实现棒坯穿孔,并将穿孔头推置挤压模定径带以外位置;所述的穿孔速度为200~300mm/s;
(4)随动挤压出管:穿孔完成后,挤压针与挤压轴随动完成挤压操作,挤压轴的挤压速度在挤压突破前为1.0±0.3mm/s,挤压突破后为1.0~5mm/s。
2.根据权利要求1所述的中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,其特征在于:棒坯加热的保温时间为4~6小时。
3.根据权利要求1所述的中高强度铝合金无缝管挤压工艺方法,其特征在于:穿孔的同时,在挤压针表面喷涂或涂敷润滑剂。
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