一种引导式包套管材挤压方法技术

一种引导式包套管材挤压方法，其特征在于：在挤压坯料的前端增加一块塑性好于高温合金等难变形材料的金属材料作为引导坯料，并将挤压坯料和引导坯料用玻璃套或不锈钢套固定一起，经过低温和高温加热后，进行挤压加工。本发明专利技术通过对坯料形状以及润滑方式的改进，很好的改善了材料的可加工性，提高了产品质量、提高了生产效率、降低了成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及管材热挤压技术，特别提供了一种适合于高强度材料管材零件生产的，引导式包套管材挤压方法。挤压过程的摩擦问题是影响加工件表面质量和设备吨位重要因素之一，因此合适的润滑材料及润滑方法是热挤压加工的关键技术之一。对于镍基合金等难变形材料，通常采用玻璃润滑剂。玻璃润滑剂不但具有高温润滑作用，还有隔热作用，而且化学性质稳定，不与坯料金属发生化学反应，在使用温度下呈粘稠状，润滑效果良好。对于强度较低的镍基高温合金，普通的润滑方法是将玻璃粉涂抹在预热后的坯料与模具上，然后将坯料加热至挤压温度。另一种方法是将润滑剂加热到融化状态，然后将坯料放在润滑剂中浸蘸，再进行挤压。目前对于镍基高温合金的加热方法是先在低温炉加热到700--800℃，然后在高温炉加热到材料的挤压温度.坯料加热温度很重要，如果加热温度低于挤压温度，则发生闷垫现象，如果加热温度高于挤压温度，则发生晶粒长大现象，影响组织性能。镍基高温合金的热挤压温度范围窄，因此必须严格控制坯料加热及保温措施。包套挤压技术在某些材料的管坯挤压制坯过程中得到应用，例如国内钛合金管坯多用包套挤压技术完成。包套挤压适用于难成形材料的管材制备，尤其对于易发生高温氧化、有毒及放射性金属、高温易与模具材料发生化学反应的材料。包套的作用主要有以下几方面a，减少摩擦力和挤压载荷；套子对坯料起润滑作用，使变形抗力大、塑性低的合金易于流动；b，隔热，减少挤压前和挤压过程中因辐射和与模具接触造成的坯料热量损失，从而引起坯料表面温度急速冷却，如果变形温度低于挤压温度，则变形阻力大幅度增大；套子对合金起到保温作用，使变形温度范围窄的合金可延长变形时间；c，避免坯料在空气中氧化或与模具材料发生化学反应，也可以避免坯料的毒性或放射性污染环境；d，可防止由于摩擦引起的脆性芯材的表面缺陷，并可隔绝非等温挤压中模具冷却对芯材的影响；e，能起到三向压应力作用，对塑性低的合金易变形。包套材料要满足如下条件包套材料与坯料在挤压过程中不能发生化学反应；两种材料应有可比的韧性和流动应力；包套清除后被挤坯料应有尽量好的表面光洁度。坯料与包套之间还可以采用二氧化硅纤维绝热层，其效果是包套温度降低，其流动应力提高。本专利技术提供了，其特征在于在挤压坯料的前端增加一块塑性好于高温合金等难变形材料的金属材料作为引导坯料，并将挤压坯料和引导坯料用玻璃套或不锈钢套固定一起，经过低温和高温加热后，进行挤压加工。所述引导坯料首选为碳钢。本专利技术方法的主要特征在于引导坯料对高温合金等难变形材料的流动具有引导作用。由于碳钢材料作为引导坯料具有较好的塑性，在挤压时容易变形，而高温合金等难变形材料在受力作用时开始沿着挤压针和挤压凹模限定的方向流动，同时高温合金挤压坯料与凹模不接触，中间存在一层变形后的引导坯料，因此有利于挤压坯料的合理流动，使挤压坯料顺利通过凹模口处，从而使挤压过程顺利完成。另外该方法还具有保温效果好等优点，引导坯料将挤压坯料与挤压凹模隔离，使挤压坯料的表面温降明显减轻，而引导坯料表面温降对成形影响不明显，同时，引导坯料还可以预热挤压凹模。此外，包套材料具有良好的塑性或良好的润滑效果，在挤压过程中，挤压坯料与挤压筒之间存在一层隔离物，玻璃或不锈钢等，减缓了坯料表面温度的迅速降低，使坯料保持在良好的塑性温度范围内，易于成形。就高温合金(Inconel 718)而言，引导式管材包套挤压方法工艺参数范围如下表 本专利技术引导式管材挤压方法的优点是引导式管材挤压方法时挤压凹模的寿命比非包套挤压时的寿命提高一倍以上；挤压管坯表面质量达到要求；与传统包套挤压相比挤压力降低15％以上，降低能源消耗；减缓坯料表面温度的降低，提高了材料的塑性。与现采用的钻孔冷轧方法相比，材料可节约10％以上，效率可提高200％以上，成本降低60％以上。实施例1、2、3高温合金引导式包套管材挤压时，取下列参数成功挤压出合格管材。高温合金(Inconel 718)引导式管材挤压方法工艺参数 权利要求1.，其特征在于在挤压坯料的前端增加一块塑性好于高温合金等难变形材料的金属材料作为引导坯料，并将挤压坯料和引导坯料用玻璃套或不锈钢套固定一起，经过低温和高温加热后，进行挤压加工。2.按权利要求1所述引导式包套管材挤压方法，其特征在于所述引导坯料为碳钢。全文摘要，其特征在于在挤压坯料的前端增加一块塑性好于高温合金等难变形材料的金属材料作为引导坯料，并将挤压坯料和引导坯料用玻璃套或不锈钢套固定一起，经过低温和高温加热后，进行挤压加工。本专利技术通过对坯料形状以及润滑方式的改进，很好的改善了材料的可加工性，提高了产品质量、提高了生产效率、降低了成本。文档编号B21C25/00GK1435286SQ0210910公开日2003年8月13日 申请日期2002年1月29日 优先权日2002年1月29日专利技术者张士宏, 王忠堂, 许沂, 周文龙, 莫立华 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引导式包套管材挤压方法，其特征在于：在挤压坯料的前端增加一块塑性好于高温合金等难变形材料的金属材料作为引导坯料，并将挤压坯料和引导坯料用玻璃套或不锈钢套固定一起，经过低温和高温加热后，进行挤压加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张士宏，王忠堂，许沂，周文龙，莫立华，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]