CN108637034A - 高镁铝合金薄壁圆管的制造方法 - Google Patents

高镁铝合金薄壁圆管的制造方法 Download PDF

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Abstract

高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，本发明涉及一种高镁铝合金圆管的制造方法，它要解决现有高镁铝合金薄壁圆管强度低、表面光洁度差和尺寸精度低的问题。制造方法：一、将高镁铝合金空心圆铸锭以445℃~465℃的温度进行均匀化退火；二、高镁铝合金空心圆铸放入加热炉中加热至340℃~440℃；三、对加热后的空心圆铸锭进行镦粗；四、将镦粗的空心圆铸锭挤压成管材；五、在420℃~440℃温度下进行淬火；六、将淬火后的管材进行减径减壁拉伸，控制变形量为8%~30%；七、将拉伸后的管材进行整径、矫直、锯切。本发明通过减径减壁拉伸制备高镁铝合金薄壁圆管，使得到的高镁铝合金薄壁圆管内、外表面质量好，光洁度高；尺寸精度高；内部组织均匀、晶粒细小；综合力学性能好。

Description

高镁铝合金薄壁圆管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种高镁铝合金薄壁圆管的制造方法。
背景技术
高镁铝合金系不可热处理强化合金，具有较高的强度，良好的抗蚀性与可焊接性能，广泛用于船舶、汽车、飞机焊接件、地铁轻轨、压力容器等。传统工艺生产的高镁铝合金薄壁圆管强度较低，内、外表面光洁度差，尺寸精度不能满足用户的要求等问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有高镁铝合金薄壁圆管内外表面光洁度低，尺寸精度、抗拉强度不能满足用户的使用要求等问题，而提供一种高镁铝合金薄壁圆管的制造方法。
本发明高镁铝合金薄壁圆管的制造方法按以下步骤实现：
一、将高镁铝合金空心圆铸锭以445℃~465℃的温度保温40h~48h进行均匀化退火，出炉空冷，得到退火后的高镁铝合金空心圆铸锭；
二、把退火后的高镁铝合金空心圆铸锭放入空气电阻加热炉中加热至340℃~440℃，得到加热后的高镁铝合金空心圆铸锭；
三、用送锭轨道将加热后的高镁铝合金空心圆铸锭送入到3500吨卧室挤压机的挤压筒中进行镦粗，镦粗的变形系数为1.03~1.09，得到镦粗的空心圆铸锭；
四、将镦粗的高镁铝合金空心圆铸锭挤压成无缝圆管，挤压温度为340℃~420℃，挤压系数为12~40，挤压速度为0.6~2.6m/min，得到高镁铝合金无缝圆管；
五、将高镁铝合金无缝圆管一端钻孔，用铁丝穿起吊至立式空气淬火炉中淬火，淬火温度为420℃~440℃，保温1h~1.5h，于水中冷却，得到淬火后的高镁铝合金无缝圆管；
六、将淬火后的高镁铝合金无缝圆管进行短芯头减径减壁拉伸，变形量为8%~30%；
七、将拉伸后的高镁铝合金无缝圆管进行整径空拉、辊式矫直、锯切，得到高镁铝合金无缝薄壁圆管。
本发明首先通过均匀化退火使铸锭中的不平衡组织在基体中分布趋于均匀、消除铸造应力、提高铸锭塑性、减少变形抗力，使挤压圆管具有良好的加工和成形性能。通过镦粗、挤压可消除铸锭中的树枝状晶体，晶粒细化。同时，热挤压过程中，大的剪切力使金属化合物破碎，分布在基体中。淬火之后，在水中冷却，使固溶在基体中的合金元素来不及析出，塑性上升。在减径减壁冷拉过程中，随冷塑性变形程度的提高，金属的位错密度增大，位错运动时相互交割作用加剧，形成位错塞积群、缠结网、割阶等障碍，阻碍位错的进一步运动，使变形抗力增大，从而产生强化。
附图说明
图1是实施方式七所用的减径减壁模具结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式高镁铝合金薄壁圆管的制造方法按以下步骤实施：
一、将外径为360mm、内径为106mm、长为750mm的高镁铝合金空心圆铸锭以445℃~465℃的温度保温40h~48h进行均匀化退火，出炉空冷，得到退火后的高镁铝合金空心圆铸锭；
二、把退火后的高镁铝合金空心圆铸锭放入空气电阻加热炉中加热至340℃~440℃，得到加热后的高镁铝合金空心圆铸锭；
三、用送锭轨道将加热后的高镁铝合金空心圆铸锭送入到3500吨卧室挤压机的挤压筒中进行镦粗，镦粗的变形系数为1.03~1.09，得到镦粗的空心圆铸锭；
四、将镦粗的高镁铝合金空心圆铸锭挤压成无缝圆管，挤压温度为340℃~420℃，挤压系数为12~40，挤压速度为0.6~2.6m/min，得到高镁铝合金无缝圆管；
五、将高镁铝合金无缝圆管一端钻孔，用铁丝穿起吊至立式空气淬火炉中淬火，淬火温度为420℃~440℃，保温1h~1.5h，于水中冷却，得到淬火后的高镁铝合金无缝圆管；
六、将淬火后的高镁铝合金无缝圆管进行短芯头减径减壁拉伸，变形量为8%~30%；
七、将拉伸后的高镁铝合金无缝圆管进行整径空拉、辊式矫直、锯切，得到高镁铝合金无缝薄壁圆管。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述的高镁铝合金空心圆铸锭的材质为5A05、5A06、5A12。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一以450℃~460℃的温度保温45h~48h进行均匀化退火。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤三镦粗的变形系数为1.06~1.08。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤四将镦粗的高镁铝合金空心圆铸锭挤压成圆管，挤压温度为340℃~400℃，挤压系数为15~35，挤压速度为1.0~2.5m/min。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤五中的淬火温度为425℃~435℃，保温1.2h~1.5h，其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤六中，用减径减壁模具1拉伸无缝圆管，模具1的内孔由入口段2、工作段3和出口段4依次相连而成，工作段3的直径小于入口段2的直径，拉伸的变形量为10%~30%。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是高镁铝合金薄壁圆管的外径为3mm~100mm，厚度为0.5mm~3.0mm。
实施例一：本实施例高镁铝合金薄壁圆管的制造方法按以下步骤实施：
一、将5A06高镁铝合金空心圆铸锭（铸锭尺寸为外径360mm×内径106mm×长度750mm）以450℃的温度保温40h进行均匀化退火，出炉空冷，得到退火后的5A06铝合金空心圆铸锭；
二、把退火后的铝合金空心圆铸锭放入空气电阻加热炉中加热至380℃，得到加热后的5A06高镁铝合金空心圆铸锭；
三、用送锭轨道将加热后的高镁铝合金空心圆铸锭送入到3500吨卧式挤压机的挤压筒中进行镦粗，镦粗的变形系数为1.08，得到镦粗的空心圆铸锭；
四、将镦粗的5A06高镁铝合金空心圆铸锭挤压成无缝圆管，挤压温度为380℃，挤压系数为25，挤压速度为2.5m/min，得到高镁铝合金无缝圆管；
五、将5A06高镁铝合金无缝圆管一端钻孔，用铁丝穿起吊至立式空气淬火炉中淬火，淬火温度420℃，保温1.5h，于水中冷却，得到淬火后的5A06高镁铝合金无缝圆管；
六、将淬火后的5A06高镁铝合金无缝圆管进行短芯头减径减壁拉伸，变形量为25%；
七、将拉伸后的高镁铝合金无缝圆管进行整径空拉、辊式矫直、锯切，得到外径为30mm，壁厚为1.0mm的5A06高镁铝合金无缝薄壁圆管。
本实施例制备得到的5A06高镁铝合金无缝薄壁圆管内、外表面质量好，光洁度高、无裂纹、划痕等缺陷。尺寸精度高，内部组织均匀、晶粒细小。综合力学性能好，性能测试按GB/T228.1-2010执行，其抗拉强度为430MPa，延伸率为16.5%。
实施例二：本实施例高镁铝合金薄壁圆管的制造方法按以下步骤实施：
一、将5A12高镁铝合金空心圆铸锭（铸锭尺寸为外径360mm×内径106mm×长度750mm）以465℃的温度保温48h进行均匀化退火，出炉空冷，得到退火后的5A12铝合金空心圆铸锭；
二、把退火后的铝合金空心圆铸锭放入空气电阻加热炉中加热至420℃，得到加热后的5A12高镁铝合金空心圆铸锭；
三、用送锭轨道将加热后的高镁铝合金空心圆铸锭送入到3500吨卧式挤压机的挤压筒中进行镦粗，镦粗的变形系数为1.09，得到镦粗的空心圆铸锭；
四、将镦粗的5A12高镁铝合金空心圆铸锭挤压成无缝圆管，挤压温度为410℃，挤压系数为28，挤压速度为2.6m/min，得到高镁铝合金无缝圆管；
五、将5A12高镁铝合金无缝圆管一端钻孔，用铁丝穿起吊至立式空气淬火炉中淬火，淬火温度440℃，保温1.5h，于水中冷却，得到淬火后的5A12高镁铝合金无缝圆管；
六、将淬火后的5A12高镁铝合金无缝圆管进行短芯头减径减壁拉伸，变形量为20%；
七、将拉伸后的高镁铝合金无缝圆管进行整径空拉、辊式矫直、锯切，得到外径为40mm，壁厚为1.5mm的5A12高镁铝合金无缝薄壁圆管。
本实施例制备得到的5A12高镁铝合金无缝薄壁圆管内、外表面质量好，光洁度高、无裂纹、划痕等缺陷。尺寸精度高，内部组织均匀、晶粒细小。综合力学性能好，性能测试按GB/T228.1-2010执行，其抗拉强度为448MPa，延伸率为15.3%。

Claims (8)

1.高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于它是按下列步骤实现：
一、将高镁铝合金空心圆铸锭以445℃~465℃的温度保温40h~48h进行均匀化退火，出炉空冷，得到退火后的高镁铝合金空心圆铸锭；
二、把退火后的高镁铝合金空心圆铸锭放入空气电阻加热炉中加热至340℃~440℃，得到加热后的高镁铝合金空心圆铸锭；
三、用送锭轨道将加热后的高镁铝合金空心圆铸锭送入到3500吨卧室挤压机的挤压筒中进行镦粗，镦粗的变形系数为1.03~1.09，得到镦粗的空心圆铸锭；
四、将镦粗的高镁铝合金空心圆铸锭挤压成无缝圆管，挤压温度为340℃~420℃，挤压系数为12~40，挤压速度为0.6~2.6m/min，得到高镁铝合金无缝圆管；
五、将高镁铝合金无缝圆管一端钻孔，用铁丝穿起吊至立式空气淬火炉中淬火，淬火温度为420℃~440℃，保温1h~1.5h，于水中冷却，得到淬火后的高镁铝合金无缝圆管；
六、将淬火后的高镁铝合金无缝圆管进行短芯头减径减壁拉伸，变形量为8%~30%；
七、将拉伸后的高镁铝合金无缝圆管进行整径空拉、辊式矫直、锯切，得到高镁铝合金无缝薄壁圆管。
2.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤一所述的高镁铝合金空心圆铸锭的材质为5A05、5A06或5A12。
3.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤一以450℃~460℃的温度保温45h~48h进行均匀化退火。
4.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤三镦粗的变形系数为1.06~1.08。
5.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤四将镦粗的高镁铝合金空心圆铸锭挤压成圆管，挤压温度为340℃~400℃，挤压系数为15~35，挤压速度为1.0~2.5m/min。
6.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤五中的淬火温度425℃~435℃，保温1.2h~1.5h。
7.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤六中，用减径减壁模具1拉伸无缝圆管，模具1的内孔由入口段2、工作段3和出口段4依次相连而成，工作段3的直径小于入口段2的直径，拉伸的变形量为10%~30%。
8.根据权利要求1所述的高镁铝合金薄壁圆管的制造方法，其特征在于步骤七得到高镁铝合金薄壁圆管的外径为3mm~100mm，厚度为0.5mm~3.0mm。
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