CN107442714A - 结构钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法 - Google Patents
结构钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107442714A CN107442714A CN201710704367.5A CN201710704367A CN107442714A CN 107442714 A CN107442714 A CN 107442714A CN 201710704367 A CN201710704367 A CN 201710704367A CN 107442714 A CN107442714 A CN 107442714A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- structural steel
- ring
- rolling
- aluminium alloy
- billet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种结构钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法,其步骤为:先分别将结构钢、铝合金棒材镦粗、冲孔、预轧制成结构钢环坯和铝合金环坯,将结构钢环坯套在铝合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制,获得结构钢‑铝合金双金属环件。该方法通过双金属的轧制比推导出轧制变形抗力比值,确定轧制变形温度,从而分别加热到相应的温度进行轧制成形,获得性能、尺寸良好的双金属环件。该方法用于双金属环件轧制成形。
Description
技术领域
本发明涉及一种环轧轧制成形方法,特别是涉及了结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法。
背景技术
双金属环件是由两种不同金属构成的复合环件,环件之间通过各种变形和连接技术紧密结合,在外力作用下内外环件不会分离。和单一金属环件相比,双金属环件可以充分发挥两种金属各自的最佳性能,不仅具有优良的物理、化学、力学等综合性能,还可以节省大量贵重金属,降低生产成本,因而双金属环件被广泛应用于机械、汽车、火车、船舶、冶金、化工、能源、航空航天等工业领域。目前,双金属环件的主要制造方法是先通过环件轧制工艺分别轧制成形两个单金属环件,再将两个单金属环件组合装配成双金属环件。由于两个单金属环件分开轧制成形,导致该方法工序多,费时费力,生产效率低。且轧制成形的两个单金属环件进行组合装配时,环件接触界面只发生弹性变形或小塑性变形,从而导致该方法制造的双金属环件界面接触质量差,连接强度低,不能满足高性能双金属环件服役性能和使用寿命的要求。
双金属环件轧制是指将两种金属环坯套在一起进行轧制,轧制过程中,由于金属的变形抗力与温度以及材料本身的特性等因素有关,很容易造成变形不均,而导致轧制失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用控制变形过程中金属材料的变形温度,实现双金属环件的轧制成形,获得性能、尺寸良好的双金属环件。
为解决上述技术问题,本发明所述结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其技术方案包括以下步骤:
分别将结构钢、铝合金按一定规格下料成棒材,然后经过镦粗、冲孔、预轧制成结构钢环坯和铝合金环坯,结构钢环坯的内径等于铝合金环坯的外径;分别将结构钢环坯加热到820±10℃保温,将铝合金环坯加热到420±10℃保温;将结构钢环坯套在铝合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制,获得结构钢-铝合金双金属环件,其中,结构钢环件的轧制比为K1、铝合金环件的轧制比为K2;K1/K2=σs/σs′,式中,σs为结构钢环坯轧制变形抗力,σs′为铝合金环坯轧制变形抗力。
所述结构钢环坯轧制变形抗力为σs=nσ0,其中,n为结构钢在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0为结构钢在常温下的变形抗力。
所述铝合金环坯轧制变形抗力为σs′=n′σ0′,其中,n′为铝合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0′为铝合金在常温下的变形抗力。
所述结构钢为40CrNiMoA钢。
所述铝合金为2A70合金。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明所述结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,首先根据双金属环件的最终尺寸,设计结构钢环坯和铝合金环坯,并分别确定结构钢环件和铝合金环件的轧制比K1、K2,再根据K1/K2=σs/σs′确定结构钢环坯和铝合金轧制变形抗力σs、σs′,从而确定结构钢环件和铝合金环件的加热温度。在相应温度下,将结构钢环坯和铝合金环坯套在一起轧制,从而获得性能、尺寸良好的双金属环件。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是双金属轧制过程示意图。
具体实施方式
实施本发明所述的结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手等设备。以我国材料牌号为40CrNiMoA的结构钢和2A70铝合金为例来说明该方法的具体实施方式:
该40CrNiMoA钢的主要化学元素含量(重量百分比)为:含C量0.36%~0.44%、含Mn量0.50%~0.80%、含Si量0.17%~0.37%、含S量≤0.020%、含P量≤0.020%、含Cr量0.60%~0.90%、含Ni量1.25%~1.75%、含Mo量0.15%~0.25%、余量为Fe。
该2A70合金的主要化学元素含量(重量百分比)为:含Mn量≤0.2%、含Si量≤0.35%、含Ni量0.9%~1.5%、含Ti量0.02%~0.1%、含Cu量1.9%~2.5%、含Fe量0.9%~1.5%、含Mg量1.4%~1.8%、含Zn量≤0.3%、余量为Al。
本方法的步骤如下:
分别将40CrNiMoA钢、2A70合金按一定规格下料成棒材,然后经过镦粗、冲孔、预轧制成40CrNiMoA钢环坯4和2A70合金环坯5,40CrNiMoA钢环坯4的内径等于2A70合金环坯5的外径;分别将40CrNiMoA钢环坯4加热到820±10℃保温,将2A70合金环坯5加热到420±10℃保温;将40CrNiMoA钢环坯4套在2A70合金环坯5的外面一起放在环轧机上进行轧制,如图1所示,获得结构钢-铝合金双金属环件,其中,结构钢环件的轧制比为K1、铝合金环件的轧制比为K2;K1/K2=σs/σs′,式中,σs为结构钢环坯轧制变形抗力,σs′为铝合金环坯轧制变形抗力。
所述结构钢环坯4轧制变形抗力为σs=nσ0,其中,n为结构钢在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0为结构钢在常温下的变形抗力。
所述铝合金环坯5轧制变形抗力为σs′=n′σ0′,其中,n′为铝合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0′为铝合金在常温下的变形抗力。
Claims (5)
1.一种结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其特征在于,包括以下步骤:
分别将结构钢、铝合金按一定规格下料成棒材,然后经过镦粗、冲孔、预轧制成结构钢环坯和铝合金环坯,结构钢环坯的内径等于铝合金环坯的外径;分别将结构钢环坯加热到820±10℃保温,将铝合金环坯加热到420±10℃保温;将结构钢环坯套在铝合金环坯的外面一起放在环轧机上进行轧制,获得结构钢-铝合金双金属环件,其中,结构钢环件的轧制比为K1、铝合金环件的轧制比为K2;K1/K2=σs/σs′,式中,σs为结构钢环坯轧制变形抗力,σs′为铝合金环坯轧制变形抗力。
2.根据权利要求1所述的结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其特征在于,所述结构钢环坯轧制变形抗力为σs=nσ0,其中,n为结构钢在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0为结构钢在常温下的变形抗力。
3.根据权利要求1所述的结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其特征在于,所述铝合金环坯轧制变形抗力为σs′=n′σ0′,其中,n′为铝合金在轧制相应变形温度下的热力参数系数,σ0′为铝合金在常温下的变形抗力。
4.根据权利要求1所述的结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其特征在于,所述结构钢为40CrNiMoA钢。
5.根据权利要求1所述的结构钢-铝合金双金属环件轧制成形方法,其特征在于,所述铝合金为2A70合金。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2016110935936 | 2016-12-01 | ||
CN201611093593 | 2016-12-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107442714A true CN107442714A (zh) | 2017-12-08 |
Family
ID=60491331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710704367.5A Pending CN107442714A (zh) | 2016-12-01 | 2017-08-16 | 结构钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107442714A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54102278A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite working device for ring body |
SU822960A1 (ru) * | 1979-07-04 | 1981-04-23 | Предприятие П/Я Г-4585 | Способ раскатки профильных колец |
CN1586754A (zh) * | 2004-09-21 | 2005-03-02 | 武汉理工大学 | 外台阶截面环件轧制成形的方法 |
CN101829745A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-15 | 武汉理工大学 | 双沟槽截面环件冷辗扩成形的方法 |
CN102125972A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-07-20 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 结构钢高筒环锻件的辗轧成形方法 |
CN103042142A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-17 | 武汉理工大学 | 一种双金属环件的精密轧制成形方法 |
CN103111564A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 武汉理工大学 | 一种双金属筒形件的精密轧制成形方法 |
CN105195714A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-30 | 太原科技大学 | 一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法 |
-
2017
- 2017-08-16 CN CN201710704367.5A patent/CN107442714A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54102278A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Composite working device for ring body |
SU822960A1 (ru) * | 1979-07-04 | 1981-04-23 | Предприятие П/Я Г-4585 | Способ раскатки профильных колец |
CN1586754A (zh) * | 2004-09-21 | 2005-03-02 | 武汉理工大学 | 外台阶截面环件轧制成形的方法 |
CN101829745A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-15 | 武汉理工大学 | 双沟槽截面环件冷辗扩成形的方法 |
CN102125972A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-07-20 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 结构钢高筒环锻件的辗轧成形方法 |
CN103042142A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-17 | 武汉理工大学 | 一种双金属环件的精密轧制成形方法 |
CN103111564A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 武汉理工大学 | 一种双金属筒形件的精密轧制成形方法 |
CN105195714A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-30 | 太原科技大学 | 一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
程懿麒: "轧制变形抗力的计算", 《科技资讯》 * |
贺毓辛等: "《轧制理论若干问题》", 31 January 1983 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112877579B (zh) | 非等原子比高熵合金及利用其制备丝材的方法 | |
CN106670359B (zh) | 一种gh4169合金环件及其制备方法 | |
CN106563919B (zh) | 一种手机中框、后盖的制备方法 | |
WO2008106858A1 (fr) | Procédé de forgeage quasi-isothermique, à l'air, d'une pièce forgée en forme de disque de superalliages à base de nickel | |
CN106637012A (zh) | 低应力gh4169高温合金环件制造方法 | |
CN106623704A (zh) | 低应力2a70铝合金环件制造方法 | |
CN107552698B (zh) | 一种hr-2抗氢钢棒材的锻制方法 | |
CN102764837A (zh) | 一种gh4169盘形件的锻造方法 | |
CN106282654A (zh) | 一种高弹性低成本锡磷青铜合金带及其制备方法 | |
CN1058757C (zh) | 一种镍基高温合金锻件和棒材获得均匀超细晶粒的方法 | |
CN101934341A (zh) | Tc4钛合金筒形件的锻造工艺 | |
CN105363823A (zh) | 铝合金板形锻件的轧制方法 | |
CN106583608A (zh) | 不锈钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法 | |
CN111069519A (zh) | 一种镍及镍合金高颈法兰的制造方法 | |
CN104550306A (zh) | 铸轧法生产3003合金汽车散热器用铝扁管用带材的方法 | |
CN104646448A (zh) | AlxCoCrFeNi多基元合金丝材及制备方法 | |
CN104233137B (zh) | 镍铬合金的变形和热处理工艺 | |
CN107442711A (zh) | 两种不同钛合金组合轧制为一个环形件的方法 | |
CN107442710A (zh) | 钛合金‑结构钢双金属环件轧制成形方法 | |
CN104325259A (zh) | 一种无缝钢管穿孔顶头的制造方法 | |
JP2000015326A (ja) | Cu熱間押出用ダイスおよびその製造方法 | |
CN107838343A (zh) | 钛合金‑不锈钢双金属环件轧制成形方法 | |
CN109570432B (zh) | 一种基于冲孔用剪切模具的铝合金锻环制造方法 | |
CN104227344B (zh) | 一种航空发动机用gh5188方形尾喷管的制造方法 | |
CN107442714A (zh) | 结构钢‑铝合金双金属环件轧制成形方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171208 |