本發(fā)明屬于鋁合金型材生產(chǎn)技術領域,具體涉及一種鋁合金大直徑薄壁管材的生產(chǎn)工藝。
背景技術:
隨著世界性鋁合金加工技術的快速發(fā)展,新技術、新材料、新工藝,新產(chǎn)品層出不窮,鋁合金在機械裝備及承力中等的連接件中應用越來越廣泛,本制造方法生產(chǎn)的一種6005a-h112鋁合金大直徑薄壁管材,,可以推廣應用,有效解決大量生產(chǎn)、交貨問題,生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足用戶使用要求,有利于加工和使用。
傳統(tǒng)的承力件及連接件基本使用鋼鐵材料,為確保使用壽命及使用過程中的安全性,鋁合金在主要承力件及連接件中發(fā)揮越來越大的作用,當滿足使用要求時,可以以鋁合金代替鋼鐵承擔連接作用。近年來,隨著鋁合金在各領域的應用,各種承受中等強度及有限運動機械部件廣泛使用鋁合金減輕自身重量,提高承載能力。
關于6005a-h112電力用四通管材,在應用過程中,主要存在以下的問題:
電力用四通管材主要為大直徑薄壁熱擠壓管材,在管壁通過擴展形式扒出不同直徑圓口,在口部焊接法蘭,要求保證扒口時口部不開裂、無粗晶,在焊接法蘭時無漏氣、無氣孔。而當管材塑性過大或管材太軟時,會出現(xiàn)扒口時的口部開裂、扒口尺寸不回彈、或有粗晶或出現(xiàn)焊接法蘭時漏氣、有氣孔的現(xiàn)象。
因此,針對上述的現(xiàn)象,需要針對特定的鋁合金管材的工藝及鑄錠的成分進行改進或調整,使生產(chǎn)的管材能很好的應用于電力行業(yè)中。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述的技術問題,本發(fā)明提供了一種鋁合金大直徑薄壁管材鑄造及擠壓生產(chǎn)工藝,根據(jù)普通的生產(chǎn)工藝加以改進,并且對鑄錠的成分作了調整,可以解決大量生產(chǎn)、交貨問題,很好的避免了扒口時的口部開裂、或有粗晶或出現(xiàn)焊接法蘭時漏氣、有氣孔的現(xiàn)象,使生產(chǎn)的產(chǎn)品滿足用戶使用要求,有利于后續(xù)加工和使用。
本發(fā)明的鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,最主要的特點是,鑄造鋁合金鑄錠時,各元素的質量百分比si為0.5~0.9%,fe為≤0.35%,cu為≤0.3%,mn為≤0.5%,mg為0.40~0.7%,cr為≤0.3%,zn為≤0.2%,ti為≤0.1%,mn+cr為0.12~0.5%,單個雜質≤0.0,5%,合計雜質≤0.15%,其余為al。
本發(fā)明中選擇以6005a為大直徑薄壁扒口管材用合金。
本發(fā)明的鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,包括下述的步驟:選擇鋁合金材料;鑄造鋁合金鑄錠;均質;擠壓;冷卻。
優(yōu)選的,上述的工藝還包括,冷卻后所得管材檢驗,檢驗具體包括:張力拉伸、管材檢查表面、取低倍和力學性能、尺寸檢查。
鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,包括下述的步驟:(1)選擇鋁合金材料;
(2)鑄造鋁合金鑄錠;
鑄錠熔煉溫度730~750℃,當熔化到鑄錠在鋁合金溶液液面之下時,向熔體表面均勻撒入覆蓋劑,熔化后精煉扒渣,扒渣后加熱,當溫度升至730~750℃導入靜置爐,并向靜置爐中均勻撒入覆蓋劑,靜置爐中精煉扒渣,加熱,靜置30分鐘,當溫度升至740~750℃時開始鑄造,鑄造過程中除氣、過濾,采用雙級過濾,過濾板使用40目+60目;
(3)均質:鑄錠均質采用560±10℃,6-16小時,出爐空冷;
(4)擠壓鋁合金大直徑薄壁管材并在線冷卻,得成品管材;擠壓工藝為:鑄錠頭端加熱溫度520±20℃,鑄錠梯度加熱,梯度為20℃,擠壓速度2.5米/分鐘,弱風冷卻,風量20%,強度10。
更具體的,鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,包括下述的步驟:
(1)選擇鋁合金材料;
(2)鑄造鋁合金鑄錠;
鑄錠熔煉溫度730~750℃,當熔化到鑄錠在鋁合金溶液液面之下時,向熔體表面均勻撒入覆蓋劑,熔化后精煉扒渣,扒渣后加熱,當溫度升至730~750℃導入靜置爐,并向靜置爐中均勻撒入覆蓋劑,靜置爐中精煉扒渣,加熱,靜置30分鐘,當溫度升至740~750℃時開始鑄造,鑄造過程中除氣、過濾,采用雙級過濾,過濾板使用40目+60目;鑄錠加熱溫度520±5℃;擠壓溫度450-500℃,均火工藝為560±10℃,保溫6小時,出爐空冷;
(3)均質;鑄錠均質采用560±10℃,6-16小時,出爐空冷;
(4)擠壓鋁合金大直徑薄壁管材并在線冷卻,得成品管材;擠壓工藝為:鑄錠頭端加熱溫度520±20℃,鑄錠梯度加熱,梯度為20℃,擠壓速度2.5米/分鐘,弱風冷卻,風量20%,強度10;
(5)檢驗步驟中,張力拉伸,拉伸率0.5-2.5%。
以上的擠壓步驟中,變形程度大于90%。
本發(fā)明的有益效果在于,本發(fā)明通過調整合金鑄錠中各元素的質量百分比,以及調整相應的工藝參數(shù),使得生產(chǎn)出來的鑄錠避免了扒口時的口部開裂、或有粗晶或出現(xiàn)焊接法蘭時漏氣、有氣孔的現(xiàn)象,能使管材與法蘭完美焊接。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明,以便本領域的技術人員更了解本發(fā)明,但并不因此限制本發(fā)明。
實施例1
鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,包括下述的步驟:
(1)選擇鋁合金材料:本實施例中選擇6005a-h112為大直徑薄壁扒口管材用合金;
(2)鑄造鋁合金鑄錠;
鑄錠熔煉溫度730~750℃,當熔化到鑄錠在鋁合金溶液液面之下時,向熔體表面均勻撒入覆蓋劑,熔化后精煉扒渣,扒渣后加熱;
當溫度升至730~750℃導入靜置爐,并向靜置爐中均勻撒入覆蓋劑,靜置爐中精煉扒渣,加熱,靜置30分鐘;
當溫度升至740~750℃時開始鑄造,鑄造過程中除氣、過濾,采用雙級過濾,過濾板使用40目+60目,鑄錠均質采用560℃×16小時;
模具設計中,盡量減小擠壓過程中的摩擦,從鑄錠進入模具的方式及工作帶寬度進行設計;
鑄錠規(guī)格為ф454mm×7000mm;
鋁合金鑄錠中元素的質量百分比鑄造鋁合金鑄錠,鋁合金鑄錠中元素的質量百分比si為0.5%~0.9%,fe為≤0.35%,cu為≤0.3%,mn為≤0.5%,mg為0.40%~0.7%,cr為≤0.3%,zn為≤0.2%,ti為≤0.1%,mn+cr為0.12%~0.5%,單個雜質≤0.0,5%,合計雜質≤0.15%,其余為al;熔煉6005a鋁合金圓鑄錠時計算配料、液體扒渣、除氣,鑄造時過濾,并均火,
(3)均質;均火工藝為560±10℃,保溫16小時,爐內強風冷卻40分鐘后水冷卻至室溫出爐;
(4)擠壓鋁合金大直徑薄壁管材并在線冷卻,得成品管材;鑄錠頭端加熱溫度540℃,鑄錠梯度加熱,梯度為20℃,擠壓速度2.5米/分鐘,弱風冷卻,風量20%,強度10;
(5)檢驗步驟中,張力拉伸,拉伸率0.5-2.5%。
以上的擠壓步驟中,變形程度大于90%。
實施例2
鋁合金大直徑薄壁管材生產(chǎn)工藝,包括下述的步驟:
(1)選擇鋁合金材料:本實施例中選擇6005a-h112為大直徑薄壁扒口管材用合金;
(2)鑄造鋁合金鑄錠;
鑄錠熔煉溫度730~750℃,當熔化到鑄錠在鋁合金溶液液面之下時,向熔體表面均勻撒入覆蓋劑,熔化后精煉扒渣,扒渣后加熱,當溫度升至730~750℃導入靜置爐,并向靜置爐中均勻撒入覆蓋劑,靜置爐中精煉扒渣,加熱,靜置30分鐘,當溫度升至740~750℃時開始鑄造,鑄造過程中除氣、過濾,采用雙級過濾,過濾板使用40目+60目,鑄錠均質采用560℃×16小時。
擠壓體現(xiàn)具體的參數(shù);鑄錠頭端加熱溫度540℃,鑄錠梯度加熱,梯度為20℃,擠壓速度2.5米/分鐘,弱風冷卻,風量20%,強度10;
均火工藝為560±10℃,保溫16小時,爐內強風冷卻40分鐘后水冷卻至室溫出爐;
模具設計中,盡量減小擠壓過程中的摩擦,從鑄錠進入模具的方式及工作帶寬度進行設計;
模具設計時咬入角小于67°;工作帶寬度小于5毫米;
鑄錠規(guī)格為ф454mm×7000mm;
鋁合金鑄錠中元素的質量百分比si為0.5%~0.6%,fe為0.12%~0.20%,cu為≤0.04%,mn為0.2%~0.3%,mg為0.45%~0.52%,cr為0.1%~0.2%,zn為≤0.05%,ti為0.03%~0.05%,mn+cr為0.12%~0.5%單個雜質≤0.03%,合計雜質≤0.05%,其余為al;熔煉6005a鋁合金圓鑄錠時計算配料、液體扒渣、除氣,鑄造時過濾,并均火,均火工藝為560±10℃,保溫6小時,出爐空冷;
(3)均質;均火工藝為560±10℃,保溫16小時,爐內強風冷卻40分鐘后水冷卻至室溫出爐;
(4)擠壓鋁合金大直徑薄壁管材并在線冷卻,得成品管材;鑄錠頭端加熱溫度540℃,鑄錠梯度加熱,梯度為20℃,擠壓速度2.5米/分鐘,弱風冷卻,風量20%,強度10;
(5)檢驗步驟中,張力拉伸,拉伸率0.5-2.5%。
以上的擠壓步驟中,變形程度大于90%。
鋁合金大直徑薄壁管材張力拉伸,拉伸率0.5-2.5%;
鋁合金大直徑薄壁管材檢查表面、取低倍和力學性能;鋁合金大直徑薄壁管材尺寸檢查;包裝交貨。