一种大直径铝合金管材的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括选择铸锭、铸锭预热、挤压、拉伸矫直、整形和时效处理，其中铸锭预热的预热温度为490‑510℃，挤压的条件为在模具温度445‑455℃、挤压筒温度420～460℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度490‑510℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为200‑246℃，采用此方法改善了大直径铝合金管材的产品性能，解决了铝合金管材易产生的缩尾缺陷，避免低粗晶环，各方面的力学效果均能达到使用标准。

Process for producing large diameter aluminium alloy pipe

The invention relates to a production process of large diameter Aluminum Alloy pipe, including the selection of ingot casting, ingot preheating, extrusion, stretching and straightening, shaping and aging treatment, the preheating temperature of ingot preheating is 490 510 DEG C, extrusion conditions in mold temperature of 455 DEG C, 445 extrusion cylinder temperature 420 to 460 DEG C, the extrusion coefficient 18.2, extrusion speed 1.74m/min, extrusion molding pipe surface temperature of 490 510 DEG C, after extrusion by on-line control of the pipe by water mist quenching, quenching zone temperature is 200 246 DEG C, improve the product performance of large diameter Aluminum Alloy pipe by using this method, to solve the shrinkage defects Aluminum Alloy tail pipe avoid low, coarse grain ring, the mechanical effect of various aspects can achieve the standard of using.

【技术实现步骤摘要】
一种大直径铝合金管材的生产工艺
本专利技术属于铝合金加工制造领域，涉及一种大直径铝合金管材的生产工艺。
技术介绍
随着我国铝挤压工业的发展，铝合金管材在交通、建筑、航海、矿山及科研等领域需求量越来越大，但对管材的尺寸精度及外表质量要求较高。国内对大规格管材的研究较少，大口径的挤压管材外形尺寸要求精度很高，特别是管材的表面质量、直线度要求很严，生产难度很大。而现有的工艺加工大直径铝合金管材，经过淬火容易产生变形，不能满足大直径铝合金管材的要求。因此，急需一种适用于大直径铝合金管材的生产工艺，解决现有工艺经淬火后容易变形的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种大直径铝合金管材的生产工艺，通过一种新型的大口径管材挤压方法，解决我国十几年关于大口径铝合金管材生产的技术难题，同时能够解决轧制、拉拔等工艺对于铝合金管材生产口径较小、生产工艺复杂、能耗较高、污染大及辅助设备消耗大等缺点。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括选择铸锭、铸锭预热、挤压、拉伸矫直、整形和时效处理步骤，所述铸锭预热的预热温度为490-510℃，所述挤压的条件为在模具温度445-455℃、挤压筒温度为420-460℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度490-510℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为200-246℃。采用此工艺挤压，能够减少管材的变形量。本专利技术中，所述铸锭的质量百分比如下的原料制成：Si：0.6-0.7％；Fe：0.2％；Cu：0.4％；Mg：0.6-0.7％；Cr：0.1-0.2％；Zn：0.15-0.2％；Mn：0.3-0.4％；Ti≤0.1％；Mn+Cr：0.4-0.5％；余量：Al。优选的，所述拉伸矫直为将直径为610mm的填充物塞到管材内进行拉伸矫直。填充物的作用为保证管材在拉伸矫直过程中各部位受力均匀，同时也减少了拉伸矫直机机夹住管材端部后造成管材在长度方向上的变形量。本专利技术中，所述整形为使用整形器整形，所述整形器为与管材圆弧相契合的圆弧板材与气缸焊合而成。本专利技术中，所述整形器包括底座1、支架2、位移装置、支撑装置7、压力控制系统13、双向油缸11和矫正压轮12，所述底座1表面设置有位移装置、所述位移装置上还设置有支撑管材的支撑装置7，所述底座1一端还设置有支架，所述支架2上设置有带支撑杆Ⅰ的压力控制系统13，所述压力控制系统13的支撑杆Ⅰ与所述位移装置移动方向平行且在位于位移装置一端设置有双向油缸11，所述双向油缸11上两端设置有圆弧形矫正压轮12。优选的，所述圆弧形矫正压轮12与双向油缸11通过支撑杆Ⅱ连接，所述支撑杆Ⅱ优选为千斤顶，更优选为支撑杆Ⅱ通过圆弧形矫正压轮12与双向油缸11可拆卸连接。优选的，所述位移装置由滑道4和滑轴5组成，所述滑道4设置于底座1表面，所述滑轴5与滑道4连接。本专利技术中，所述支架2上还设置有提供位移装置移动的动力装置6和设置有测距仪14的连接杆3。本专利技术中，所述支撑装置7上设置有滑轮组8，所述滑轮组通过设置有滑轮转动机构15的传送杆相连接，所述滑轮转动机构15由电机9和斜齿轮10组成，所述电机9和斜齿轮10通过传动杆连接，所述斜齿轮10控制滑轮组8旋转。本专利技术中，所述时效处理为175℃，6小时。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了一种大直径铝合金管材的生产工艺，通过改善成分配比与挤压工艺参数，改善了大直径铝合金管材的产品性能，解决了铝合金管材易产生的缩尾缺陷，避免低粗晶环产生，各方面的力学效果均能达到使用标准。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为大直径铝合金管材矫形装置结构图；图2为矫形装置矫正压轮矫正管材截面图；图3为滑轮转动机构放大图。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括如下步骤：(1)选择型材原料配比如下的铸锭：Si：0.6-0.7％；Fe：0.2％；Cu：0.4％；Mg：0.6-0.7％；Cr：0.1-0.2％；Zn：0.15-0.2％；Mn：0.3-0.4％；Ti≤0.1％；Mn+Cr：0.4-0.5％；余量：Al；(2)铸锭预热：将制备好的铸锭预热到490℃；(3)挤压：在模具温度445℃、挤压筒温度为420℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度490℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为200℃；(4)拉伸矫直：将直径为610mm的填充物塞到管材内进行拉伸矫直；(5)整形：使用整形器整形，整形器为与管材圆弧相契合的圆弧板材与气缸焊合而成，圆弧板材长度为60mm，使用气缸对管材不符合标准的地方进行整形处理。(6)时效处理：175℃、6小时。本实施例中铸锭的制备方法按照CN104561704A公开的中国专利制得。实施例2一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括如下步骤：(1)选择型材原料配比如下的铸锭，Si：0.6-0.7％；Fe：0.2％；Cu：0.4％；Mg：0.6-0.7％；Cr：0.1-0.2％；Zn：0.15-0.2％；Mn：0.3-0.4％；Ti≤0.1％；Mn+Cr：0.4-0.5％；余量：Al；(2)铸锭预热：将制备好的铸锭预热到510℃；(3)挤压：在模具温度455℃、挤压筒温度为460℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度510℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为246℃；(4)拉伸矫直：将直径为610mm的填充物塞到管材内进行拉伸矫直；(5)整形：使用整形器整形，整形器为与管材圆弧相契合的圆弧板材与气缸焊合而成，圆弧板材长度为60mm，使用气缸对管材不符合标准的地方进行整形处理。(6)时效处理：175℃、6小时。本实施例中铸锭的制备方法按照CN104561704A公开的中国专利制得。检测按照上述方法制备的大直径铝合金管材性能，结果显示Φ626mm铝合金管材力学性能为：抗拉强度≥240MPa，屈服强度≥180MPa，断后伸长率≥17％，HBW≥75，电导率≥26MS/m公称外径偏差0.5mm，厚壁偏差0.3mm。实施例中的整形器结构如图1所示，包括支撑着整个装置的底座1、支架2、位移装置、支撑装置7、压力控制系统13、双向油缸11和矫正压轮12。其底座1表面设置有位移装置用于控制管材左右移动，位移装置上还设置有支撑管材的支撑装置7，支撑装置7优选为上端呈U型的支撑架。底座1一端还设置有支架，支架2上设置有带支撑杆Ⅰ的压力控制系统13，控制双向油缸提供压力的大小，压力控制系统13的支撑杆Ⅰ与所述位移装置移动方向平行且在位于位移装置一端设置有双向油缸11，所述双向油缸11上两端设置有圆弧形矫正压轮12。压力控制系统13控制双向油缸11提供压力的大小，为矫正压轮施加压力，使该矫正压轮外径设计成与管材16内径相同，使其工作时能够与管材内径相互契合。矫正压轮12通过支撑杆Ⅱ的动力，对管材进行挤压，实现对管材的矫直，可拆卸的连接在双向油缸上，通过不同半径的管材选取不同圆弧形面积的压轮。上述位移装置优选由滑道4和滑轴5组成，所述滑道4设置于底座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括选择铸锭、铸锭预热、挤压、拉伸矫直、整形和时效处理，其特征在于：所述铸锭预热的预热温度为490‑510℃，所述挤压的条件为在模具温度445‑455℃、挤压筒温度为420‑460℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度490‑510℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为200‑246℃。

【技术特征摘要】
1.一种大直径铝合金管材的生产工艺，包括选择铸锭、铸锭预热、挤压、拉伸矫直、整形和时效处理，其特征在于：所述铸锭预热的预热温度为490-510℃，所述挤压的条件为在模具温度445-455℃、挤压筒温度为420-460℃、挤压系数18.2，挤压速度1.74m/min，挤压成型时管材表面温度490-510℃，挤压后采用在线水雾淬火，控制管材出淬火区之后温度为200-246℃。2.根据权利要求1所述大直径铝合金管材的生产工艺，其特征在于：所述铸锭的质量百分比如下的原料制成：Si：0.6-0.7％；Fe：0.2％；Cu：0.4％；Mg：0.6-0.7％；Cr：0.1-0.2％；Zn：0.15-0.2％；Mn：0.3-0.4％；Ti≤0.1％；Mn+Cr：0.4-0.5％；余量：Al。3.根据权利要求1所述大直径铝合金管材的生产工艺，其特征在于：所述拉伸矫直是将直径为610mm的填充物塞进管材内进行拉伸矫直。4.根据权利要求1所述大直径铝合金管材的生产工艺，其特征在于：所述整形为使用整形器整形，所述整形器含有与管材圆弧相契合的圆弧矫正压轮。5.根据权利要求4所述大直径铝合金管材的生产工艺，其特征在于：所述整形器包括底座(1)、支架(2)、位移装置、支撑装置(7)、压力控制系统(13)、双向油缸(11)和矫正压轮(12)，所述底座(1)表面设置有位...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋超，于鹏，王浩，王春雷，
申请(专利权)人：辽宁忠旺集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21