一种铝合金环件的等温轧制方法技术

本发明专利技术提供了一种铝合金环件的等温轧制方法，包括：将铝合金环坯加热至目标开轧温度进行环轧，所述环轧包括：适应阶段、提速阶段、稳定阶段、减速阶段和整圆阶段；所述适应阶段和提速阶段控制冷却液量减少温升的趋势；所述稳定阶段控制进给速度和主辊转速，减少温降的趋势；所述减速阶段和整圆阶段对主辊和锥辊进行加热，使环轧的终轧温度在目标温度范围内。本发明专利技术采用等温轧制，调控进给速度、主辊转速并辅以加热、冷却等系统，使铝合金环件的温度分布更均匀且稳定，把环件成形温度控制在一个很窄的范围内来进行晶粒细化，减少折叠、起皮、裂纹等轧制缺陷，达到铝合金环件各象限具有均匀的微观组织，能有效地调控其整体的组织性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金环件的等温轧制方法


[0001]本专利技术属于铝合金环件
，尤其涉及一种铝合金环件的等温轧制方法。

技术介绍

[0002]铝合金环件可作为一类很关键的连接件和结构件，可以应用于运载火箭、空间站等航天器的连接器、过渡环、转接框等部位，随着商业航天领域进入到快速发展的阶段，其市场缺口是极其巨大的，且对其性能也提出了较高的要求。
[0003]现有铝合金环件轧制技术方法一般为热轧，即采用对铝合金环坯进行高温加热和保温，且保温时间较长，会产生较大的能耗损失，在铝合金环件热轧过程中，环件上的温度是不均匀分布的状态，即环件中心区域最高，沿着直径方向向外部区域逐渐降低，温度最低处为环件外径处，且热轧初期会产生明显的温升，导致晶粒长大，随着直径的增大，壁厚减小，热轧后期，温度下降，会导致晶粒大小及性能不均匀，易出现折叠、起皮、裂纹等轧制缺陷。
[0004]在轧制过程中环件表面与主辊、锥辊、芯辊、抱辊及空气等多种介质发生热交换，导致降温较快，而芯部与温差较小的表面区域进行热交换，降温不明显，随轧制的进行，极易出现温升的现象。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝合金环件的等温轧制方法，本专利技术提供的方法铝合金环件各象限具有均匀的微观组织，能有效地调控其整体的组织性能。
[0006]本专利技术提供了一种铝合金环件的等温轧制方法，包括：
[0007]将铝合金环坯加热至目标开轧温度进行环轧，所述环轧包括：
[0008]适应阶段、提速阶段、稳定阶段、减速阶段和整圆阶段；
[0009]所述适应阶段和提速阶段控制冷却液量，减少温升的趋势；
[0010]所述稳定阶段控制进给速度和主辊转速，减少温降的趋势；
[0011]所述减速阶段和整圆阶段对主辊和锥辊进行加热，使环轧的终轧温度在目标温度范围内。
[0012]优选的，所述铝合金环坯的成分为2A14铝合金。
[0013]优选的，所述铝合金环坯为经过多向锻造开坯后的铝合金环坯。
[0014]优选的，所述加热过程中的保温时间以铝合金环坯最小厚度计，按1.5～3min/mm控制；
[0015]所述加热过程中还包括：
[0016]将主辊和锥辊加热至目标开轧温度；
[0017]所述目标开轧温度为环轧温度范围的上限。
[0018]优选的，所述环轧过程中的温度差为10～30℃。
[0019]优选的，所述环轧过程中的直径长大速度为1～5mm/s；
[0020]所述适应阶段的外径尺寸比铝合金环坯外径尺寸大50～180mm；
[0021]所述提速阶段的外径变化量占提速阶段和稳定阶段的外径变化总量的25～40％；
[0022]所述稳定阶段的外径变化量占提速阶段和稳定阶段外径变化总量的60～75％；
[0023]所述减速阶段和整圆阶段的外径变化量为50～180mm。
[0024]优选的，所述冷却液的喷淋量为10～40L/min。
[0025]优选的，所述进给速度为0.3～1.5mm/s。
[0026]优选的，所述主辊转速为300～1250r/min。
[0027]优选的，在1～3min内对主辊和锥辊进行加热，使环轧的终轧温度在目标温度范围内。
[0028]本专利技术采用等温轧制，调控进给速度、主辊转速并辅以加热、冷却等系统，使铝合金环件的温度分布更均匀且稳定，把环件成形温度控制在一个很窄的范围内来进行晶粒细化，减少折叠、起皮、裂纹等轧制缺陷，达到铝合金环件各象限具有均匀的微观组织，能有效地调控其整体的组织性能。
具体实施方式
[0029]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术提供了一种铝合金环件的等温轧制方法，包括：
[0031]将铝合金环坯加热至目标开轧温度进行环轧，所述环轧包括：
[0032]适应阶段、提速阶段、稳定阶段、减速阶段和整圆阶段；
[0033]所述适应阶段和提速阶段控制冷却液量，减少温升的趋势；
[0034]所述稳定阶段控制进给速度和主辊转速，减少温降的趋势；
[0035]所述减速阶段和整圆阶段对主辊和锥辊进行加热，使环轧的终轧温度在目标温度范围内。
[0036]在本专利技术中，所述铝合金环坯的成分优选为2A14铝合金。
[0037]在本专利技术中，所述铝合金环坯优选为经过多向锻造开坯具有合适的内孔尺寸的铝合金环坯。在本专利技术中，所述铝合金环坯的制备方法优选包括：
[0038]采用五镦四拔进行锻造开坯，对锻造开坯的铝合金坯料进行冲孔及扩孔，得到铝合金环坯。
[0039]在本专利技术中，所述五镦四拔过程中的第一次镦粗及拔长为预锻；所述镦粗过程中的单次变形量优选为45～70％，更优选为50～65％；所述镦粗的速度优选＜10mm/s，更优选为5～8mm/s；所述拔长过程中的单次变形量优选为20～50％，更优选为30～40％，最优选为35％；所述拔长的下压速度优选＜25mm/s，更优选为15～20mm/s。
[0040]在本专利技术中，所述铝合金环坯的外径优选为1250～1350mm，更优选为1280～1320mm，最优选为1300mm；壁厚优选为250～350mm，更优选为280～320mm，最优选为300mm；高度优选为200～300mm，更优选为220～280mm，最优选为240～260mm。
[0041]在本专利技术中，所述加热过程中的保温时间优选以铝合金环坯最小厚度计，按1.5～
3min/mm控制，最优选为2min/mm。
[0042]在本专利技术中，所述加热过程中优选还包括：
[0043]将主辊和锥辊加热至目标开轧温度。
[0044]在本专利技术中，所述目标开轧温度优选为环轧温度范围的上限。在本专利技术中，所述目标开轧温度优选为190～210℃，更优选为195～205℃，最优选为200℃；所述加热过程中的保温时间优选为450～550min，更优选为480～520mm，最优选为500min。
[0045]在本专利技术中，所述环轧优选在环轧机中进行，输入环轧工艺参数，上料进行环轧。
[0046]在本专利技术中，所述环轧过程中的温度差优选为10～30℃，更优选为15～25℃，最优选为20℃。在本专利技术中，所述环轧的温度优选为190～210℃，更优选为195～205℃，最优选为200℃。
[0047]在本专利技术中，所述环轧工艺参数优选包括：直径长大速度、外径尺寸、壁厚、高度；所述直径长大速度优选为1～5mm/s，更优选为2～4mm/s，最优选为3mm/s。在本专利技术中，所述适应阶段的直径长大速度优选为3～5mm/s，更优选为4mm/s。在本专利技术中，所述提速阶段的直径长大速度优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金环件的等温轧制方法，包括：将铝合金环坯加热至目标开轧温度进行环轧，所述环轧包括：适应阶段、提速阶段、稳定阶段、减速阶段和整圆阶段；所述适应阶段和提速阶段控制冷却液量，减少温升的趋势；所述稳定阶段控制进给速度和主辊转速，减少温降的趋势；所述减速阶段和整圆阶段对主辊和锥辊进行加热，使环轧的终轧温度在目标温度范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金环坯的成分为2A14铝合金。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝合金环坯为经过多向锻造开坯后的铝合金环坯。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热过程中的保温时间以铝合金环坯最小厚度计，按1.5～3min/mm控制；所述加热过程中还包括：将主辊和锥辊加热至目标开轧温度；所述目标开轧温度为环轧温度范围的上限。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环轧...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡洪钞，黄元春，李晓勇，周亮，盛智勇，姜敖，付伟雄，卜根，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：