本發(fā)明屬于鋁合金加工制造領(lǐng)域，涉及一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

隨著我國鋁擠壓工業(yè)的發(fā)展，鋁合金管材在交通、建筑、航海、礦山及科研等領(lǐng)域需求量越來越大，但對管材的尺寸精度及外表質(zhì)量要求較高。國內(nèi)對大規(guī)格管材的研究較少，大口徑的擠壓管材外形尺寸要求精度很高，特別是管材的表面質(zhì)量、直線度要求很嚴，生產(chǎn)難度很大。而現(xiàn)有的工藝加工大直徑鋁合金管材，經(jīng)過淬火容易產(chǎn)生變形，不能滿足大直徑鋁合金管材的要求。因此，急需一種適用于大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有工藝經(jīng)淬火后容易變形的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，通過一種新型的大口徑管材擠壓方法，解決我國十幾年關(guān)于大口徑鋁合金管材生產(chǎn)的技術(shù)難題，同時能夠解決軋制、拉拔等工藝對于鋁合金管材生產(chǎn)口徑較小、生產(chǎn)工藝復雜、能耗較高、污染大及輔助設備消耗大等缺點。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，包括選擇鑄錠、鑄錠預熱、擠壓、拉伸矯直、整形和時效處理步驟，所述鑄錠預熱的預熱溫度為490-510℃，所述擠壓的條件為在模具溫度445-455℃、擠壓筒溫度為420-460℃、擠壓系數(shù)18.2，擠壓速度1.74m/min，擠壓成型時管材表面溫度490-510℃，擠壓后采用在線水霧淬火，控制管材出淬火區(qū)之后溫度為200-246℃。采用此工藝擠壓，能夠減少管材的變形量。

本發(fā)明中，所述鑄錠的質(zhì)量百分比如下的原料制成：si：0.6-0.7％；fe：0.2％；cu：0.4％；mg：0.6-0.7％；cr：0.1-0.2％；zn：0.15-0.2％；mn：0.3-0.4％；ti≤0.1％；mn+cr：0.4-0.5％；余量：al。

優(yōu)選的，所述拉伸矯直為將直徑為610mm的填充物塞到管材內(nèi)進行拉伸矯直。填充物的作用為保證管材在拉伸矯直過程中各部位受力均勻，同時也減少了拉伸矯直機機夾住管材端部后造成管材在長度方向上的變形量。

本發(fā)明中，所述整形為使用整形器整形，所述整形器為與管材圓弧相契合的圓弧板材與氣缸焊合而成。

本發(fā)明中，所述整形器包括底座1、支架2、位移裝置、支撐裝置7、壓力控制系統(tǒng)13、雙向油缸11和矯正壓輪12，所述底座1表面設置有位移裝置、所述位移裝置上還設置有支撐管材的支撐裝置7，所述底座1一端還設置有支架，所述支架2上設置有帶支撐桿ⅰ的壓力控制系統(tǒng)13，所述壓力控制系統(tǒng)13的支撐桿ⅰ與所述位移裝置移動方向平行且在位于位移裝置一端設置有雙向油缸11，所述雙向油缸11上兩端設置有圓弧形矯正壓輪12。

優(yōu)選的，所述圓弧形矯正壓輪12與雙向油缸11通過支撐桿ⅱ連接，所述支撐桿ⅱ優(yōu)選為千斤頂，更優(yōu)選為支撐桿ⅱ通過圓弧形矯正壓輪12與雙向油缸11可拆卸連接。

優(yōu)選的，所述位移裝置由滑道4和滑軸5組成，所述滑道4設置于底座1表面，所述滑軸5與滑道4連接。

本發(fā)明中，所述支架2上還設置有提供位移裝置移動的動力裝置6和設置有測距儀14的連接桿3。

本發(fā)明中，所述支撐裝置7上設置有滑輪組8，所述滑輪組通過設置有滑輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)15的傳送桿相連接，所述滑輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)15由電機9和斜齒輪10組成，所述電機9和斜齒輪10通過傳動桿連接，所述斜齒輪10控制滑輪組8旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明中，所述時效處理為175℃，6小時。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公開了一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，通過改善成分配比與擠壓工藝參數(shù)，改善了大直徑鋁合金管材的產(chǎn)品性能，解決了鋁合金管材易產(chǎn)生的縮尾缺陷，避免低粗晶環(huán)產(chǎn)生，各方面的力學效果均能達到使用標準。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：

圖1為大直徑鋁合金管材矯形裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為矯形裝置矯正壓輪矯正管材截面圖；

圖3為滑輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)放大圖。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。

實施例1

一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)選擇型材原料配比如下的鑄錠：si：0.6-0.7％；fe：0.2％；cu：0.4％；mg：0.6-0.7％；cr：0.1-0.2％；zn：0.15-0.2％；mn：0.3-0.4％；ti≤0.1％；mn+cr：0.4-0.5％；余量：al；

(2)鑄錠預熱：將制備好的鑄錠預熱到490℃；

(3)擠壓：在模具溫度445℃、擠壓筒溫度為420℃、擠壓系數(shù)18.2，擠壓速度1.74m/min，擠壓成型時管材表面溫度490℃，擠壓后采用在線水霧淬火，控制管材出淬火區(qū)之后溫度為200℃；

(4)拉伸矯直：將直徑為610mm的填充物塞到管材內(nèi)進行拉伸矯直；

(5)整形：使用整形器整形，整形器為與管材圓弧相契合的圓弧板材與氣缸焊合而成，圓弧板材長度為60mm，使用氣缸對管材不符合標準的地方進行整形處理。

(6)時效處理：175℃、6小時。

本實施例中鑄錠的制備方法按照cn104561704a公開的中國專利制得。

實施例2

一種大直徑鋁合金管材的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)選擇型材原料配比如下的鑄錠，si：0.6-0.7％；fe：0.2％；cu：0.4％；mg：0.6-0.7％；cr：0.1-0.2％；zn：0.15-0.2％；mn：0.3-0.4％；ti≤0.1％；mn+cr：0.4-0.5％；余量：al；

(2)鑄錠預熱：將制備好的鑄錠預熱到510℃；

(3)擠壓：在模具溫度455℃、擠壓筒溫度為460℃、擠壓系數(shù)18.2，擠壓速度1.74m/min，擠壓成型時管材表面溫度510℃，擠壓后采用在線水霧淬火，控制管材出淬火區(qū)之后溫度為246℃；

(4)拉伸矯直：將直徑為610mm的填充物塞到管材內(nèi)進行拉伸矯直；

(5)整形：使用整形器整形，整形器為與管材圓弧相契合的圓弧板材與氣缸焊合而成，圓弧板材長度為60mm，使用氣缸對管材不符合標準的地方進行整形處理。

(6)時效處理：175℃、6小時。

本實施例中鑄錠的制備方法按照cn104561704a公開的中國專利制得。

檢測按照上述方法制備的大直徑鋁合金管材性能，結(jié)果顯示φ626mm鋁合金管材力學性能為：抗拉強度≥240mpa，屈服強度≥180mpa，斷后伸長率≥17％，hbw≥75，電導率≥26ms/m公稱外徑偏差0.5mm，厚壁偏差0.3mm。

實施例中的整形器結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括支撐著整個裝置的底座1、支架2、位移裝置、支撐裝置7、壓力控制系統(tǒng)13、雙向油缸11和矯正壓輪12。其底座1表面設置有位移裝置用于控制管材左右移動，位移裝置上還設置有支撐管材的支撐裝置7，支撐裝置7優(yōu)選為上端呈u型的支撐架。底座1一端還設置有支架，支架2上設置有帶支撐桿ⅰ的壓力控制系統(tǒng)13，控制雙向油缸提供壓力的大小，壓力控制系統(tǒng)13的支撐桿ⅰ與所述位移裝置移動方向平行且在位于位移裝置一端設置有雙向油缸11，所述雙向油缸11上兩端設置有圓弧形矯正壓輪12。壓力控制系統(tǒng)13控制雙向油缸11提供壓力的大小，為矯正壓輪施加壓力，使該矯正壓輪外徑設計成與管材16內(nèi)徑相同，使其工作時能夠與管材內(nèi)徑相互契合。矯正壓輪12通過支撐桿ⅱ的動力，對管材進行擠壓，實現(xiàn)對管材的矯直，可拆卸的連接在雙向油缸上，通過不同半徑的管材選取不同圓弧形面積的壓輪。

上述位移裝置優(yōu)選由滑道4和滑軸5組成，所述滑道4設置于底座1表面，所述滑軸5與滑道4連接。

上述所述支撐裝置7上設置有滑輪組8，所述滑輪組通過設置有滑輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)15的傳送桿相連接，輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)放大圖如圖3所示。優(yōu)選的，滑輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)15由電機9和斜齒輪10組成，且電機9和斜齒輪10通過傳動桿連接，通過斜齒輪使兩個滑輪旋轉(zhuǎn)進而控制型材旋轉(zhuǎn)，電機為型材的轉(zhuǎn)動提供動力源。

本發(fā)明中，支架2上還設置有提供滑軸移動的動力裝置6，該動力裝置6優(yōu)選為氣缸，氣缸為滑軸在滑道上移動提供動力源；此外支架2上還設置有連接桿3，所述連接桿3設置有測距儀14，測距儀14優(yōu)選為激光測距儀，激光測距儀通過測得型材表面到本身的距離，間接的測出型材的外徑的大小。

工作過程：將管材16固定于支撐裝置7上，截面圖如圖2所示，開啟激光測距儀，同時通過氣缸緩慢的將滑軸向右側(cè)推動，管材也隨著向右側(cè)運動，若發(fā)現(xiàn)激光測距儀測得的距離與設定的距離誤差在操作允許的范圍，則氣缸停止工作，管材靜止，此時啟動雙向油缸開關(guān)，矯正壓輪對管材實現(xiàn)矯正，當矯正到誤差允許的范圍內(nèi)，油缸停止工作，氣缸繼續(xù)工作，直到整個面全部被矯正。當管材走到末端的時候，關(guān)閉氣缸，電機工作，通過一組斜齒輪帶動一組主動滑輪轉(zhuǎn)動，同時帶動管材旋轉(zhuǎn)90°后，氣缸回收做反向的運動，來矯正管材另一個曲面，當運動到圖1的狀態(tài)時，一個工作流程完畢。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。