CN112934995B - 一种合金毛细管制备方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供的一种合金毛细管制备方法，包括步骤：获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。通过在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，并通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理，大大提高生产效率，降低生产成本，提高产品性能。

Description

一种合金毛细管制备方法和系统
技术领域
本发明涉及拉拔技术领域，具体涉及一种合金毛细管制备方法和系统。
背景技术
高温合金薄壁毛细管是强预冷发动机换热系统的核心构件，具有超强耐压、超高耐热、超高精度、超轻量化、极端尺寸和高可靠性等特性，对于降低发动机的进口气流温度，缓解各工作部件的热环境，实现水平起降高超声速飞行具有重要意义。常用的方法是采用拉拔制备，但由于其尺寸小，壁厚薄，变形抗力大，成形制造难度大，成品率低。而且还要配合反复退火工艺，进行多道次拉拔，生产效率非常低。最后还要进行固溶和时效处理进行强化，需要多种设备和多道工序，工序复杂，成本高。
发明内容
为了上述现有技术存在的技术问题，本发明实施例提供一种合金毛细管制备方法和系统。该方法通过在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，并通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理。其具体技术方案如下：
本发明实施例提供的一种合金毛细管制备方法，包括步骤：
获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。
进一步的，所述热处理和退火处理均通过以下步骤获得：将设置在所述拉拔模具前的脉冲电源流出的电流，通过滑动电极输入至拉拔后的所述合金毛细管管胚进行处理。
进一步的，所述深冷处理包括步骤：将退火后的合金毛细管通过装有液氮的盒子。
进一步的，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。
进一步的，所述液氮温度-80℃～-200℃，毛细管通过液氮盒时间不小于10min。
本发明实施例的第二方面提供一种合金毛细管制备系统，包括：
获取模块，用于获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
退火处理模块，用于将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
循环模块，用于多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。
进一步的，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。
本发明的第三方面提供一种合金毛细管制备设备，包括依次设置的第一电源、第一道次拉拔模具、第二电源、第二道次拉拔模具、第三电源、第一液氮槽、第四电源和第二液氮槽。
本发明实施例提供的一种合金毛细管制备方法，包括步骤：获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。通过在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，并通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理，大大提高生产效率，降低生产成本，提高产品性能。
附图说明
图1是本发明合金毛细管制备方法的流程图。
图2是本发明合金毛细管制备装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行说明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1是本发明合金毛细管制备方法的流程图，包括：
获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。
上述所述热处理和退火处理均通过以下步骤获得：将设置在所述拉拔模具前的脉冲电源流出的电流，通过滑动电极输入至拉拔后的所述合金毛细管管胚进行处理。
上述深冷处理包括步骤：将退火后的合金毛细管通过装有液氮的盒子。
在本发明的可选实施方式中，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。所述液氮温度-80℃～-200℃，毛细管通过液氮盒时间不小于10min。
图2是本发明合金毛细管制备装置的结构示意图，包括依次设置的第一电源、第一道次拉拔模具、第二电源、第二道次拉拔模具、第三电源、第一液氮槽、第四电源和第二液氮槽。
下面以一个实施例，使用合金毛细管制备装置来阐述本发明合金毛细管制备方法，包括：
材料为GH4169镍基高温合金，管坯尺寸为外径2.0mm壁厚0.045mm，通过三道次拉拔为外径1.5mm，第一道次减径为1.8mm，第二道次减径为1.6mm，第三道次减径为1.5mm，第一道次退火电流参数为40A频率200Hz，第二道次退火电流参数为38A频率200Hz，第二道次退火电流参数为35A频率200Hz。拉拔速度50mm/min。通过三次热冷交替循环处理进行强化，液氮槽长度600mm，液氮温度-120℃，每次冷处理时间12min，热处理脉冲电流参数为30A频率200Hz。
本发明实施例的第三方面提供一种合金毛细管制备系统，包括：
获取模块，用于获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
退火处理模块，用于将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
循环模块，用于多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。
进一步的，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。
本发明实施例提供的一种合金毛细管制备方法，包括步骤：获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；多次重复拉拔、热处理和退火处理后，进行多次深冷处理和热处理的交替循环，完成合金毛细管的制备。通过在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，并通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理，大大提高生产效率，降低生产成本，提高产品性能。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种合金毛细管制备方法，其特征在于，包括步骤：
获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，多次重复拉拔、热处理和退火处理后，通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理，完成合金毛细管的制备；
所述深冷处理包括步骤：将退火后的合金毛细管通过装有液氮的盒子。
2.根据权利要求1所述的合金毛细管制备方法，其特征在于，所述热处理和退火处理均通过以下步骤获得：将设置在所述拉拔模具前的脉冲电源流出的电流，通过滑动电极输入至拉拔后的所述合金毛细管管胚进行处理。
3.根据权利要求1所述的合金毛细管制备方法，其特征在于，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。
4.根据权利要求1所述的合金毛细管制备方法，其特征在于，所述液氮温度-80℃～-200℃，毛细管通过液氮盒时间不小于10min。
5.一种用于权利要求1所述的一种合金毛细管制备方法的合金毛细管制备系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取合金毛细管管胚，并将其放置在第一道次拉拔模具中进行拉拔；
退火处理模块，用于将拉拔后的合金毛细管管胚进行热处理后进行退火处理；
循环模块，用于在高温合金毛细管拉拔过程中通入脉冲电流实现高温合金毛细管的在线退火，多次重复拉拔、热处理和退火处理后，通过在线深冷处理和热处理的交替循环，实现高温合金毛细管的在线强化处理，完成合金毛细管的制备。
6.根据权利要求5所述的合金毛细管制备系统，其特征在于，所述退火处理所使用的脉冲电流大小为30A～60A，频率100～1000Hz，退火温度范围1000～1200℃；所述热处理所使用的电流大小20A～50A，频率100～1000Hz，热处理温度800～1000℃，热处理时间不小于10min；交替循环处理的循环次数为3～5次。
7.一种用于权利要求1所述的一种合金毛细管制备方法的合金毛细管制备设备，其特征在于，包括依次设置的第一电源、第一道次拉拔模具、第二电源、第二道次拉拔模具、第三电源、第一液氮槽、第四电源和第二液氮槽。
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