CN104384231A - 一种薄规格大口径铝合金管热挤压工艺 - Google Patents

一种薄规格大口径铝合金管热挤压工艺 Download PDF

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苏少航
曹秀萍
何云松
苗乃明
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes

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Abstract

本发明公开了一种薄规格大口径铝合金管热挤压工艺。包括以下步骤：铸锭加热--挤压--退火--缩头--拉伸--淬火--整径--矫直--人工时效。在45MN挤压机上采用无润滑半穿孔反向挤压出尺寸精度高的管坯；在拉拔工序，采用专用夹钳、辅助垫，避免了夹头拉断，并采用硬质合金模具使管材表面光洁；整径过程控制减径量；辊式矫直过程采用预矫直、精心逐渐调整矫直辊压力及角度。生产出了尺寸精度高、弯曲度小、表面质量好、力学性能符合要求的薄规格大口径铝合金管材。

Description

一种薄规格大口径铝合金管热挤压工艺
技术领域
本发明涉及热挤压工艺领域，特别涉及薄规格大口径铝合金管热挤压工艺。
背景技术
铝合金薄壁管的生产方式一般是采用热挤压方法生产管坯，然后通过冷轧或拉伸生产出所需要规格的成品管。薄规格大口径铝合金管的外径一般不超过120mm，对于外径小于或等于80mm的管材，冷加工时可采用冷轧或拉伸方法生产；外径大于80mm的管材，则采用拉伸方法生产。随着管材规格增大，生产难度增大。外径拉伸大于120mm的管材，其生产难度很大，我国长期以来一直依靠进口。
发明内容
本发明所要解决的技术问题可通过以下工艺实现：铸锭加热--挤压--退火--缩头--拉伸--淬火--整径--矫直--人工时效。
1、铸锭加热：加热温度(510～542)℃；
2、挤压：挤压速度(3.5～5)mm/min，挤出长度7200mm，挤压比为12.4。在45MN挤压机采用无润滑半穿孔反向挤压技术生产管坯，其尺寸精度高，前后端尺寸均匀，内表面质量好，为拉伸控制管材尺寸精度提供了保证。
对于薄规格大口径铝合金管来说，夹头制作质量是保证冷拔过程顺利进行的关键。为此，在制作夹头时，采用专用夹钳，夹头处垫辅助垫，从而确保了夹头强度，避免拉伸过程中夹头拉断。
3、毛坯退火：退火温度(400～430)℃、保温3～3.5h，以不大于30℃/h的速度冷却到250℃以下后出炉；
4、打头打眼：加入辅助材料；夹头制作质量对管材表面质量也有一定影响，若打头不好，极易在折叠部位产生划沟。
5、拉伸：拉伸系数1.15～1.25；拉伸时采用硬质合金模，其硬度高，耐磨性好，表面不易粘铝。
6、淬火：淬火加热温度(530～540)℃，升温时间40～50min，保温时间60～70min；
7、整径：减径系数减径系数1.05～1.10，整径模定径带长度35±3mm；对于大口径管材，整径模的定径带长度不宜过短，否则易造成管材椭圆，并影响尺寸稳定。
8、矫直：管材矫直在九辊矫直机上进行，该设备上辊为5个矫直辊，下辊为4个矫直辊，前三对矫直辊成对布置，后3个矫直辊交错布置。决定矫直质量的关键是制品与矫直辊接触的紧密程度，即矫直压力和矫
直辊倾角的大小。压力的大小主要取决于合金状态和弯曲程度。矫直时，由于淬火、整径后的管材仍在时效孕育期，强度低，弹性小，并且具有一定椭圆度，很容易产生矫直环线和矫不直的现象。因此，在试制过程中采用预矫直，将矫直辊的压力以及角度逐渐调整，使三对主动辊矫直后的螺旋环线在管材表面完全重合，保证管材矫直后的受力条件完全一致，从而校正其椭圆度；根据合金、规格和弯曲度调整辊压和反弯量。为了防止辊面粘铝，以及增加咬人制品的能力和带动从动辊旋转，提高制品的表面质量，应在矫直前和矫直过程中不断地向辊子上浇油润滑辊子表面。
9、人工时效：时效温度时效温度(175±5)℃，保温12±1h。

Claims (1)

1.一种薄规格大口径铝合金管热挤压工艺，其特征在于按以下步骤进行：
(1)铸锭加热：加热温度(510～542)℃；
(2)挤压：在45MN挤压机采用无润滑半穿孔反向挤压技术生产管坯，挤压速度(3.5～5)mm/min，挤出长度7200mm，挤压比为12.4。
(3)毛坯退火：退火温度(400～430)℃、保温3～3.5h，以不大于30℃/h的速度冷却到250℃以下后出炉；
(4)打头打眼；
(5)拉伸：拉伸系数1.15～1.25；拉伸时采用硬质合金模；
(6)淬火：淬火加热温度(530～540)℃，升温时间40～50min，保温时间60～70min；
(7)整径：减径系数1.05～1.10，整径模定径带长度35±3mm；
(8)矫直：在九辊矫直机上进行管材矫直；
(9)人工时效：时效温度(175±5)℃，保温12±1h。
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