CN111085562B - 一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，包括以下步骤：（1）配料：按成分配比进行配料，必须使用大于99.99%的高纯铝；（2）半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；（3）均匀化热处理：所得铸锭，510～580°C保温6‑12小时进行均匀化热处理；（4）挤压：在挤压机上加热到450℃，以5‑15mm/s挤压速度获得铝合金精度在±10%、内外表面粗糙度≤3.2μm管材；（5）拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；（6）拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到精度±3%的高精度铝合金管材，同时满足内外表面粗糙度≤1.6μm。以提高铝合金管材抗拉强度、屈服强度、延伸率。

Description

一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法
技术领域
本发明涉及一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法。
背景技术
随着能源需求的增大和国家对节能减排的明确要求，采用高效、经济、清洁的原子能发电将是今后我国能源发展的重点方向之一。中国核电业界推测，正酝酿出台新的《核电中长期发展规划》2020年核电装机目标将调整为7000～8000万kW。中国的核电重启，是当前中国电力产业发展的必然结果，将为核电管材供应商带来更多的发展机遇。
因此，为了提供一种既经济,又有高精度及高表面质量的铝合金管材，本案由此产生。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，挤压方法包括以下步骤：
（1）配料：按成分配比进行配料，必须使用大于99.99%的高纯铝；
（2）半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；
（3）均匀化热处理：所得铸锭，510～580°C保温6-12小时进行均匀化热处理；
（4）挤压：在挤压机上加热到450℃，以5-15mm/s挤压速度获得铝合金精度在±10%、内外表面粗糙度≤3.2μm管材；
（5）拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；
（6）拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到精度±3%的高精度铝合金管材，同时满足内外表面粗糙度≤1.6μm。
在步骤（1）中，铝合金的成分按质量百分数计：Si：0.5-0.6%，Fe：0-0.1%，Cu：0.2-0.4%，Mn：≤0.5%，Mg：0.6-1.2%，Cr：0.1-0.3%，Zn：0.01-0.05%，Ti：0.01-0.05%，其余为铝和不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明在传统60601铝合金的基础上进行成分优化，并通过均匀化热处理、挤压、拉拔合理运用，使所得铝合金管材抗拉强度达260-410Mpa，屈服强度达245-360Mpa，延伸率10.0-15%，即具有高精度及高表面质量的核工业专用铝合金管材。
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下。
一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，挤压方法包括以下步骤：
（1）配料：按成分配比进行配料，必须使用大于99.99%的高纯铝；
（2）半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；
（3）均匀化热处理：所得铸锭，510～580°C保温6-12小时进行均匀化热处理；
（4）挤压：在挤压机上加热到450℃，以5-15mm/s挤压速度获得铝合金精度在±10%、内外表面粗糙度≤3.2μm管材；
（5）拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；
（6）拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到精度±3%的高精度铝合金管材，同时满足内外表面粗糙度≤1.6μm。
在步骤（1）中，铝合金的成分按质量百分数计：Si：0.5-0.6%，Fe：0-0.1%，Cu：0.2-0.4%，Mn：≤0.5%，Mg：0.6-1.2%，Cr：0.1-0.3%，Zn：0.01-0.05%，Ti：0.01-0.05%，其余为铝和不可避免的杂质。
实施例1：
一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，所述铝合金的成分按质量百分数计：Si：0.54%，Fe：0.008%，Cu：0.34%，Mn：0.002%，Mg ：0.9%，Cr：0.22%，Zn：0.02%，Ti：0.03%，其余为铝和不可避免的杂质。
一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法生产直径φ25mm、壁厚2mm管材包括以下步骤：
配料：99.99%的高纯铝90%，其他为元素添加剂；
半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；
均匀化热处理：所得铸锭，570°C保温8小时进行均匀化热处理；
挤压：在挤压机上加热到450℃，以8mm/s挤压速度获得φ24.89-25.22mm，壁厚为1.82-2.17mm，内外表面粗糙度2.3μm的铝合金管材；
拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；
拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到直径24.98-25.02mm，壁厚为1.98-2.02mm的高精度铝合金管材，同时满足内外表面粗糙度0.82μm。
测试铝合金管材抗拉强度达287Mpa，屈服强度达268Mpa，延伸率13.0%。
实施例2：
一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，所述铝合金的成分按质量百分数计：Si：0.56%，Fe：0.008%，Cu：0.30%，Mn：0.0028%，Mg ：0.92%，Cr：0.21%，Zn：0.02%，Ti：0.028%，其余为铝和不可避免的杂质。
一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法生产直径φ22mm、壁厚2mm管材包括以下步骤：
配料：99.99%的高纯铝90%，其他为元素添加剂；
半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；
均匀化热处理：所得铸锭，570°C保温8小时进行均匀化热处理；
挤压：在挤压机上加热到450℃，以8mm/s挤压速度获得φ21.89-22.22mm，壁厚为1.83-2.18mm，内外表面粗糙度2.4μm的铝合金管材；
拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；
拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到直径21.98-21.02mm，壁厚为1.98-2.02 mm的高精度铝合金管材，同时内外表面粗糙度0.83μm。
测试铝合金管材抗拉强度达298Mpa，屈服强度达272Mpa，延伸率12.0%。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种用于核工业的高精度铝合金薄壁无缝管的挤压方法，其特征在于：铝合金的成分按质量百分数计：Si：0.56%，Fe：0.008%，Cu：0.30%，Mn：0.0028%，Mg：0.92%，Cr：0.21%，Zn：0.02%，Ti：0.028%，其余为铝和不可避免的杂质；挤压方法包括以下步骤：
（1）配料：按成分配比进行配料，必须使用大于99.99%的高纯铝；
（2）半连续铸造：将配好的原料经熔炼、精炼和在线除渣除气后进行半连续铸造；
（3）均匀化热处理：所得铸锭，570℃保温8小时进行均匀化热处理；
（4）挤压：在挤压机上加热到450℃，以8mm/s挤压速度获得φ21.89-22.22mm，壁厚为1.83-2.18mm，内外表面粗糙度2.4μm管材；
（5）拉矫：将所得成品厚度的管材经矫直、切边，得到满足拉拔生产的管材；
（6）拉拔：将上述得到的管材经打头，润滑后拉拔得到直径21.98-21.02mm，壁厚为1.98-2.02 mm的高精度铝合金管材，同时满足内外表面粗糙度0.83μm；
测试铝合金管材抗拉强度达298Mpa，屈服强度达272Mpa，延伸率12.0%。
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