一种6082铝合金无缝管的生产工艺制造技术

本发明专利技术属于铝合金制造技术领域，涉及一种6082铝合金无缝管的生产工艺，铝合金原料按照重量百分比进行配料，即：Si：1.0～1.3％、Fe：0.15～0.25％、Cu≤0.06％、Mn：0.4～0.9％、Mg：0.65～1.0％、Cr：0.03～0.2％、Zn≤0.05％、Ti：0.02～0.08％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al，铝合金原料经过熔铸、均匀化、同心度调整、挤压、锯切以及热处理工序与配方相配合，成功挤压出性能满足要求的6082合金无缝管。

【技术实现步骤摘要】
一种6082铝合金无缝管的生产工艺
本专利技术属于铝合金制造
，涉及一种6082铝合金无缝管的生产工艺。
技术介绍
6xxx系铝合金是以Mg和Si为主要合金元素，并以Mg2Si为强化相的可热处理铝合金，合金具有中等强度，耐蚀性高，无应力腐蚀破裂倾向，焊接性能良好，焊接区腐蚀性能不变，成形性和工艺性能良好等优点。无缝铝管常常用作流体件、机加工件、研磨套、飞机导管等重要高精密度的零部件，而有缝铝管在经受力、弯曲、振动等情况下易开缝，不宜做带压力的设备部件。6082铝合金是典型的6xxx系可热处理铝合金，广泛应用于交通运输和结构工程工业，如桥梁、起重机等等，该合金T6状态具有较高的机械性能，6082铝合金无缝管在保证高精度的同时提高材质强度，应用将更加广泛。热挤压法是生产管材的常用方法，适用于各种壁厚的管材，具有效率高、生产周期短、成品率高等诸多优点，双动固定针挤压是热挤压法挤压无缝管材的常用方法之一，固定针一般为组合针，有针杆和针尖组成，当更换产品内径时，只需更换针尖即可，降低工具成本，且更有利于大批量生产。在实际生产过程中，6082高强度6xxx系铝合金无缝管的制备工艺控制难度较大，因此如何制定合适的挤压工艺及后续热处理工艺成为6082铝合金无缝管研究的重中之重。就目前无缝管技术而言，主要探究的事无缝钢管的生产工艺，铝合金无缝管的研究少之又少，本技术通过控制生产挤压工艺，合理制定6082铝合金无缝管成分、挤压、热处理，成功制备符合要求的6082铝合金无缝管材，为6082无缝管的研究提供实践基础。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为了解决上述6082铝合金无缝管材生产制备过程中所存在的问题，提供一种6082铝合金无缝管的生产工艺。为达到上述目的，本专利技术提供一种6082铝合金无缝管的生产工艺，包括以下步骤：A、配料：将制备铝合金无缝管的铝合金原料按照重量百分比进行配料，即：Si：1.0～1.3％、Fe：0.15～0.25％、Cu≤0.06％、Mn：0.4～0.9％、Mg：0.65～1.0％、Cr：0.03～0.2％、Zn≤0.05％、Ti：0.02～0.08％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al；B、熔铸：将配制好的铝合金原料置于熔炼炉中熔炼为液态铝合金，经扒渣、过滤后将液态铝合金熔铸为铝合金实心铸锭；C、均匀化：将铝合金铸锭在均质炉中进行均匀化热处理，均匀化热处理的工艺为：铝合金铸锭升温至560℃保温5.5～6.5h，经后续加工为铝合金空心铸锭；D、同心度调整：调整挤压筒、挤压模具和穿孔针的同心度，同心度＜0.8mm，将挤压筒加热至450℃，挤压模具和穿孔针加热至450～500℃，将穿孔针传入挤压筒和挤压模具中，调节挤压筒位置和模具座位置，精确对中，保证加工后无缝管各处壁厚相同；E、挤压：挤压准备阶段分别对穿孔针、挤压模具和空心垫进行加热，待温度达到上机要求后，开始对铝合金空心铸锭加热，为防止铝合金空心铸锭粘连空心垫、空心垫粘连挤压杆，分别在空心垫和挤压杆上喷洒少量的氮化硼，将铝合金空心铸锭挤压成φ120～140mm×10mm规格的无缝管，挤压结束后对无缝管空冷后进行离线淬火；F、锯切：将挤压后的无缝管成品定尺锯切；G、热处理：将定尺锯切后的无缝管进行淬火热处理，淬火温度为535±3℃，淬火时间为60min。进一步，步骤B将配置好的铝合金原料依次投入熔炼炉中进行熔炼，并使用熔剂进行精炼覆盖，投料后待炉内出现铝水时开始搅拌，搅拌均匀后熔炼为液态铝合金，熔炼温度720～750℃，熔化过程中开启电磁搅拌并扒渣，之后将熔炼后的铝合金熔体倒入精炼炉精炼，精炼温度710～750℃，使用Cl-Ar混合气体进行精炼并扒渣，获得铝合金实心铸锭。进一步，步骤B中铝合金空心铸锭的规格为φ370mm×φ160mm×900mm。进一步，步骤B中铝合金空心铸锭的规格为φ275mm×φ115mm×600mm。进一步，步骤E中空心垫的温度为380～420℃，挤压筒从头部到尾部的温度依次为455℃-445℃-452℃，穿孔针的温度为420～450℃，铝合金空心铸锭温度为470～490℃，突破压力为17.8～18.7Mpa，铝合金空心铸锭穿针过程中最大前腔压力1.3MPa，最大后腔压力5.4MPa；挤压过程前腔压力为6.3～28.3MPa，后腔压力为3.2～8.1MPa；穿孔针退针过程最大前腔压力6.4MPa，最大后腔压力0.7Mpa，挤压杆的速度为1.2～1.8mm/s，挤压后空心型材的挤压速度为2.0～3.2m/min。进一步，步骤E中空心垫的温度为340～400℃，挤压筒从头部到尾部的温度依次为428℃-430℃-432℃，穿孔针的温度为410～440℃，铝合金空心铸锭温度为460～480℃，突破压力为12.8～15.3Mpa，铝合金空心铸锭穿针过程中最大前腔压力2.7MPa；挤压过程前腔压力为9.5～25.7MPa，后腔压力为5.2～12MPa；穿孔针退针过程最大前腔压力3.9MPa，挤压杆的速度为2.4～2.7mm/s，挤压后空心型材的挤压速度为2.1～3.0m/min。进一步，步骤G将定尺锯切后的无缝管进行淬火时效热处理，即淬火温度为535±3℃，淬火时间为60min，时效温度为175±5℃，时效时间为8h。本专利技术的有益效果在于：1、现有技术中固定针挤压无缝管可实现无润滑挤压，可以有效地消除润滑挤压时产生的各种擦伤缺陷，获得内表面质量优异的管材，但无润滑挤压的的弊端之一就是铝与穿孔针直接接触，金属在穿孔针表面上流动时容易产生较大的摩擦力，易发生断针事故，所以必须选择合适的铸锭长度。其次，通常情况下，挤压筒和穿孔针之间的轴线不可能完全重合，往往会存在一定的同轴度差，若开始不调节控制同心度，挤压开始后会加剧挤压筒和穿孔针之间同轴度差，导致穿孔针更偏离中心，无缝管出现严重偏壁，且随着挤压力的进行，这种同轴度差会加剧径向力，更容易出现断针。因此本专利技术所公开的6082铝合金无缝管的生产工艺通过控制同心度能够实现6082铝合金无缝管的成功挤压，不会出现穿孔针前段偏离原中心位置，出现断针现象。2、本专利技术所公开的6082铝合金无缝管的生产工艺，首先，选择空心铸锭不穿孔挤压，可避免前端出现实心头，减小管材前端的偏心，也避免穿孔给穿孔针带来的损害；其次，选择短铸锭挤压，减少铸锭与穿孔针的有效接触面积，降低摩擦力，避免断针；再者，实心铸锭经均匀化后处理成空心铸锭，减少空心锭内表面氧化膜厚度，凸起的氧化膜会破坏穿孔针表面的润滑膜，更有利于保证无缝管内表面质量；第四，6082属于硬质合金，合理控制升压速度，避免升压过快造成断针，从而挤压失败；最后，选择合适挤压工艺，挤压前调节设备同心度对挤出合格尺寸产品均有一定影响。3、本专利技术所公开的6082铝合金无缝管的生产工艺，合理选取标准6082合金成分，并选取恰当的无缝管挤压与热处理工艺与之配合，成功挤压出性能满足要求的6082合金无缝管。本专利技术的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种6082铝合金无缝管的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nA、配料：将制备铝合金无缝管的铝合金原料按照重量百分比进行配料，即：Si：1.0～1.3％、Fe：0.15～0.25％、Cu≤0.06％、Mn：0.4～0.9％、Mg：0.65～1.0％、Cr：0.03～0.2％、Zn≤0.05％、Ti：0.02～0.08％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al；/nB、熔铸：将配制好的铝合金原料置于熔炼炉中熔炼为液态铝合金，经扒渣、过滤后将液态铝合金熔铸为铝合金实心铸锭；/nC、均匀化：将铝合金铸锭在均质炉中进行均匀化热处理，均匀化热处理的工艺为：铝合金铸锭升温至560℃保温5.5～6.5h，经后续加工为铝合金空心铸锭；/nD、同心度调整：调整挤压筒、挤压模具和穿孔针的同心度，同心度＜0.8mm，将挤压筒加热至450℃，挤压模具和穿孔针加热至450～500℃，将穿孔针传入挤压筒和挤压模具中，调节挤压筒位置和模具座位置，精确对中，保证加工后无缝管各处壁厚相同；/nE、挤压：挤压准备阶段分别对穿孔针、挤压模具和空心垫进行加热，待温度达到上机要求后，开始对铝合金空心铸锭加热，为防止铝合金空心铸锭粘连空心垫、空心垫粘连挤压杆，分别在空心垫和挤压杆上喷洒少量的氮化硼，将铝合金空心铸锭挤压成φ120～140mm×10mm规格的无缝管，挤压结束后对无缝管空冷后进行离线淬火；/nF、锯切：将挤压后的无缝管成品定尺锯切；/nG、热处理：将定尺锯切后的无缝管进行淬火热处理，淬火温度为535±3℃，淬火时间为60min。/n...

【技术特征摘要】
1.一种6082铝合金无缝管的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、配料：将制备铝合金无缝管的铝合金原料按照重量百分比进行配料，即：Si：1.0～1.3％、Fe：0.15～0.25％、Cu≤0.06％、Mn：0.4～0.9％、Mg：0.65～1.0％、Cr：0.03～0.2％、Zn≤0.05％、Ti：0.02～0.08％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al；
B、熔铸：将配制好的铝合金原料置于熔炼炉中熔炼为液态铝合金，经扒渣、过滤后将液态铝合金熔铸为铝合金实心铸锭；
C、均匀化：将铝合金铸锭在均质炉中进行均匀化热处理，均匀化热处理的工艺为：铝合金铸锭升温至560℃保温5.5～6.5h，经后续加工为铝合金空心铸锭；
D、同心度调整：调整挤压筒、挤压模具和穿孔针的同心度，同心度＜0.8mm，将挤压筒加热至450℃，挤压模具和穿孔针加热至450～500℃，将穿孔针传入挤压筒和挤压模具中，调节挤压筒位置和模具座位置，精确对中，保证加工后无缝管各处壁厚相同；
E、挤压：挤压准备阶段分别对穿孔针、挤压模具和空心垫进行加热，待温度达到上机要求后，开始对铝合金空心铸锭加热，为防止铝合金空心铸锭粘连空心垫、空心垫粘连挤压杆，分别在空心垫和挤压杆上喷洒少量的氮化硼，将铝合金空心铸锭挤压成φ120～140mm×10mm规格的无缝管，挤压结束后对无缝管空冷后进行离线淬火；
F、锯切：将挤压后的无缝管成品定尺锯切；
G、热处理：将定尺锯切后的无缝管进行淬火热处理，淬火温度为535±3℃，淬火时间为60min。


2.如权利要求1所述6082铝合金无缝管的生产工艺，其特征在于，步骤B将配置好的铝合金原料依次投入熔炼炉中进行熔炼，并使用熔剂进行精炼覆盖，投料后待炉内出现铝水时开始搅拌，搅拌均匀后熔炼为液态铝合金，熔炼温度720～750℃，熔化过程中开启电磁搅拌并扒渣，之后将熔炼后的铝合金熔体倒入精炼炉精炼，精炼温度710～750℃，使用Cl-Ar混...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡皓，刘旭东，周广宇，金智澎，姜鹏，祁振武，张宗博，祝艳娇，马冬辉，
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