本发明专利技术涉及一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法，包括（1）将半连铸镁合金铸锭和铝合金铸锭分别进行均匀化处理；（2）将镁合金锭进行等温反挤压；（3）机加工后，利用压力机把经均匀化处理的铝合金锭压入镁合金杯形件中，得到复合材料坯料；（4）首先进行穿孔挤压，然后进行管材挤压，得到层状复合材料管坯；（5）冷加工，获得薄壁管材；（6）清洗和热处理；（7）矫直，获得成品管材。本发明专利技术提供的新型轻质薄壁管材制备加工的流程短、成本低，轻质薄壁管材的附加值高，适合于规模化生产，制备的轻质薄壁管材可用于航空、航天和飞行器，具有良好的应用推广前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备加工方法，属于金属加工
技术介绍
铝合金管材主要用于航天、航空、火箭、原子能、兵 器、电子、交通运输等エ业领域，由于铝合金表面易形成ー层致密稳定的氧化膜，能阻止内部金属的进ー步氧化，因而具有良好的耐蚀性。镁的比重是I. 74g/cm3，只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4 ;镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一，是航空航天工业和交通等需要减重行业的重要材料。镁合金的特点可满足于航空航天等高科技领域对轻质材料吸噪、减震、防辐射的要求，可大大改善飞行器的气体动力学性能和明显减轻结构重量。镁合金虽然比铝合金轻，但镁合金的耐腐蚀性比铝合金的耐腐蚀性差，因为镁合金是ー种很活泼的金属，容易被腐蚀，在自然状态下，表面不能形成的稳定致密的氧化膜，不阻止内部金属的进ー步氧化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备加工技术，本专利技术方法制备的新型轻质薄壁管材，结合了铝合金的耐蚀性和镁合金的低密度和高模量，在航空航天工业、军エ领域、交通领域有很好的应用前景。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案，包括如下步骤( I)将半连铸镁合金铸锭和铝合金铸锭分别进行均匀化处理；(2)将经均匀化处理的镁合金锭进行感应加热，放入挤压筒，进行等温反挤压，制备出镁合金杯形件；(3)将步骤(2)所得的镁合金杯形件机加工后，利用压カ机把经均匀化处理的铝合金锭压入镁合金杯形件中，得到复合材料坯料；(4)将步骤(3)所得的复合材料坯料加热后，放入挤压筒，首先进行穿孔挤压，然后进行管材挤压，得到层状复合材料管坯；(5)将步骤(4)所得的层状复合材料管坯的内外表面处理后，进行冷加工，获得薄壁管材；(6)将步骤(5)所得的薄壁管材进行清洗和热处理；(7)然后进行矫直，获得成品管材。一种优选的技术方案，其特征在于所述的镁合金为AZ31、AZ80、AZ91、WE43等变形镁合金，铝合金为2024、5A02、6061和7075等变形铝合金。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(I)中，所述镁合金铸锭的均匀化处理温度为350°C 480°C，铝合金铸锭的均匀化处理温度为400°C 550°C。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(2)中，所述镁合金锭进行反挤压的挤压比为I. 2 5,挤压温度为250°C 450°C,挤压速度为O. lmm/s 5mm/s ;所述镁合金杯形件的外径为Φ IOOmm Φ 300mm,壁厚为IOmm 110mm。一种优选的技术方案，其特征在于所述的铝合金铸锭的直径为步骤(2)中镁合金杯形件的内径，范围为Φ80ι πι Φ280ι πι。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(4)中，所述管材挤压的挤压比为10 30,挤压温度为250°C 480°C,挤压速度为lmm/s 10mm/s ;所述层状复合材料管还的外径为 Φ 20mm Φ 10Omm,壁厚为 7. 5mm 20mm。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(5)中，所述的冷加工为轧制，退火或固溶处理间变形量为45 65%，道次加工率为10 25%。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(6)中，所述的清洗为常规清洗，清除油腻；热处理为退火或固溶+时效处理，退火温度为200°C 300°C，固溶温度为400°C飞00°C， 时效温度为140°C 240°C。一种优选的技术方案，其特征在于步骤(7)中，所述的矫直为多辊矫直机矫直，矫直管材的外径为Φ12 Φ80ι πι,壁厚为I 6mm。本专利技术的优点在于本专利技术提供了ー种新型的轻质薄壁管材，结合了铝合金的耐蚀性和镁合金的低密度和高模量。采用挤压エ艺实现镁合金和铝合金的复合，并制备出层状复合材料管坯，通过冷加工实现减壁、减径和精整，加工出高精度的层状复合材料管材。本专利技术的镁/铝层状复合材料薄壁管材加工技术适合于规模化生产，短流程、成本低、附加值高，制备的镁/铝层状复合材料薄壁管材可用于航空、航天和飞行器，具有一定的经济效益和社会效益，具有良好的应用推广前景。下面通过具体实施方式对本专利技术做进ー步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。具体实施例方式本专利技术镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法，包括如下步骤(I)将半连铸镁合金铸锭和铝合金铸锭分别进行均匀化处理；镁合金为AZ31、AZ80、AZ91、WE43等变形镁合金，铝合金为2024、5A02、6061和7075等变形铝合金。镁合金铸锭的均匀化处理温度可为350°C 480°C，铝合金合金铸锭的均匀化处理温度可为400°C 550 °C。(2)将经均匀化处理的镁合金锭进行感应加热，放入挤压筒，进行等温反挤压，制备出镁合金杯形件；镁合金锭等温反挤压的挤压比可为I. 2 5，挤压温度为250°C 450°C,挤压速度为O. lmm/s 5mm/s ;镁合金杯形件的外径为Φ IOOmm Φ300ι πι,壁厚为IOmm IlOmm0(3)镁/铝复合材料管材的热挤压将所得的镁合金杯形件机加工后，利用压カ机把经均匀化处理的铝合金锭压入镁合金杯形件中，得到复合材料坯料；铝合金铸锭的直径为镁合金杯形件的内径，为Φ80mm Φ280mm。(4)将所得的复合材料坯料加热后，放入挤压筒，首先进行穿孔挤压，然后进行管材挤压，得到层状复合材料管坯。管材挤压的挤压比可为10 30，挤压温度为250°C 480°C,挤压速度为lmm/s 10mm/s ;层状复合材料管还的外径为Φ20mm Φ IOOmm,壁厚为 7. 5mm 20mm。(5)将所得的层状复合材料管坯的内外表面处理后，进行冷加工，即采用LG/LD等系列冷轧管机多道次轧制减径、减壁，制备出层状复合材料薄壁管材。冷加工为轧制，退火或固溶处理间变形量可为45 65%，道次加工率为10 25%。(6)将所得的薄壁管材进行清洗和热处理；清洗为常规清洗，清除油腻；热处理为退火或固溶+时效处理，退火温度为200°C 300°C，固溶温度为400°C飞00°C，时效温度为140。。"240 0C ο(7)然后米用多棍矫直机矫直,获得成品管材,矫直管材的外径为Φ12 Φ80ι πι,壁厚为I 6mm。·实施例IAZ80/5A02层状复合材料薄壁管材的加工。AZ80半连铸锭经415°C，保温12h均匀化处理，5A02半连铸锭经490°C，保温32h均匀化处理；扒皮后，AZ80铸锭的直径为Φ200πιπι，将下料的ΑΖ80铸锭加热到400°C，保温Ih ;放入挤压筒进行等温反挤压，挤压速度为lmm/s,挤压比为2. 8,采用ニ硫化钥润滑,机加工筒体后,外径为Φ 198mm,内径为Φ 124mm。5A02半连铸锭经扒皮后直径为Φ 124mm，将5A02铸锭下料后，用油压机压入AZ80筒体，随后加热到420°C，放入挤压筒，挤压筒的预热温度为350°C，首先进行穿孔挤压，穿孔针的直径为40mm，然后进行管材挤压，挤压比为11，挤压速度为4mm/s，挤压层状复合材料管材的外径为60mm，壁厚为10mm。采用LG/LD等系列冷轧管机进行冷加工，道次加工率为12%。固溶处理间的变形量为50%，固溶处理温度为400°C，保温2h，空冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法，包括如下步骤：（1）将半连铸镁合金铸锭和铝合金铸锭分别进行均匀化处理；（2）将经均匀化处理的镁合金锭进行感应加热，放入挤压筒，进行等温反挤压，制备出镁合金杯形件；（3）将步骤（2）所得的镁合金杯形件机加工后，利用压力机把经均匀化处理的铝合金锭压入镁合金杯形件中，得到复合材料坯料；（4）将步骤（3）所得的复合材料坯料加热后，放入挤压筒，首先进行穿孔挤压，然后进行管材挤压，得到层状复合材料管坯；（5）将步骤（4）所得的层状复合材料管坯的内外表面处理后，进行冷加工，获得薄壁管材；（6）将步骤（5）所得的薄壁管材进行清洗和热处理；（7）然后进行矫直，获得成品管材。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤振雷，郭胜利，胡捷，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：
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