[发明专利]一种合金挤压型材的制备方法无效

专利信息
申请号: 200610078487.0 申请日: 2006-05-30
公开(公告)号: CN101081408A 公开(公告)日: 2007-12-05
发明(设计)人: 徐骏;樊中云;张少明;石力开;杨必成;许建国;杜文龙 申请(专利权)人: 北京有色金属研究总院;瑞玛泰(北京)科技有限公司
主分类号: B21C23/02 分类号: B21C23/02;B21C31/00;B21C23/14;B21C23/08
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摘要:
搜索关键词: 一种 合金 挤压 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于有色金属制备与加工领域,具体涉及到挤压制备合金型材的方法。

背景技术

挤压成型是合金的一种重要成形方式,用挤压的方法可制备不同断面形状的高性能型材。通常的挤压工艺是先铸造合金坯锭,然后将坯锭加工成所需尺寸后再加热到适当的温度范围内,最终放入挤压筒挤压成型。在这个工艺中,需要将金属先熔化再冷却,之后再加热到较高温度,整个过程需要投入多套设备,而且能耗很大;在铸造和铸锭的机加工过程中又会造成较大的材料损耗,若要挤压管材,还需铸造空心铸锭或是对铸锭进行穿孔,对设备和工艺都有较高要求。此外,挤压型材的长度受挤压筒和坯料大小的限制,现有的连续挤压工艺只能制备小断面尺寸的型材,而且对设备要求很高,无法满足对较大断面连续型材需求。

目前,镁、铝合金的挤压型材在交通、电子、建筑等各行各业都得到了广泛应用,而且市场前景在不断扩大。近年来,铝、镁合金的半固半液的制浆技术也取得显著进展,由于半固半液的浆料中存在一定体积分数的固相,而且固相晶粒为球状,所以浆料具有较好的流动性,浆料完全凝固释放的潜热也远低于液相凝固。对半固半液的浆料进行变形和成形,突破了传统的塑性变形理念,是一种全新的成形方法。当今节约能源和材料消耗是当今社会发展的主题。如何将半固半液的加工技术应用于合金型材制备,就成为本技术领域急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种节约能源和材料消耗,缩短工艺流程的合金挤压型材的制备方法。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

一种合金挤压型材的制备方法,其步骤如下:

(1)将挤压装置的挤压筒、挤压垫以及挤压筒浇料口预热至500~650℃范围内;

(2)预热挤压模具至300~500℃,向挤压筒前端冷却套内通入冷却液,冷却液温度控制在20~200℃;

(3)将合金在半固半液温度区间以浆料形式定量注入挤压筒浇料口中;

(4)挤压杆向前推进,半固半液的浆料向前运动并逐渐充满挤压筒,然后在挤压筒前端凝固,经塑性变形后从模具中挤出并经二次冷却,得到所需型材。

一种优选技术方案,其特征在于:在所述步骤(4)中,在挤压筒内半固半液的浆料完全凝固之前,挤压杆和挤压垫退回到挤压筒浇料口左侧,再次向挤压筒内定量注入半固半液的浆料,然后挤压杆前进,推动新注入的半固半液的浆料和原剩余的半固半液的浆料的完全混合;挤压杆继续前进,型材从模具中挤出;如此往复,挤出连续不断的型材。

在上述优选技术方案中,由于新注入浆料和挤压筒内剩余浆料之间不会出现任何界面,所以可以连续挤压出所需长度的型材。

一种优选技术方案,其特征在于:所述步骤(3)中的半固半液的浆料是通过将合金熔体用机械搅拌、电磁搅拌或冷却斜槽方法制成。

一种优选技术方案,其特征在于:所述合金熔体为镁合金或铝合金,其中所述镁合金中镁含量为90~99重量%,或所述铝合金中铝含量为80~99重量%。

一种优选技术方案,其特征在于:所述挤压筒温度分区段控制,靠近挤压筒浇料口处依靠环形加热元件加热,将温度控制在与半固半液的浆料温度接近,挤压筒前端通过冷却套控制在20~200℃。

一种优选技术方案,其特征在于:通过在所述挤压杆上安装穿孔针,对挤压筒内半固半液的浆料穿孔,最终挤压成空心管材或其他异型材。

该发明具有如下几个优点:1.对普通挤压机稍加改造就可实现,工艺对设备要求较低;2.挤压前无需铸造坯锭和对坯锭进行车削、穿孔、预热等,大大节省了加工工序和原材料消耗;3.挤压过程中浆料与挤压筒壁之间的摩擦很小,因此挤压中所需挤压力远小于对固态坯料的挤压,大幅度节省了挤压能耗,减小了所需挤压机吨位;4.穿孔针对半固半液的浆料穿孔阻力远远小于普通挤压的穿孔过程,穿孔针不会变形折断,而且可穿大直径内孔;5.通过间断性的向挤压筒内补充半固半液的浆料,可以实现连续挤压管材、棒材等;6.与传统连续挤压技术比较,本发明可以挤压较大断面尺寸的型材;7.挤压型材内部组织细小,力学性能高于常规挤压。

下面通过附图和具体实施例对本发明做进一步说明,但并不意味着对本发明保护范围的限制。

附图说明

图1为本发明制备合金挤压型材的方法所用挤压筒的结构示意图。

图2为本发明制备合金挤压型材的方法制备的挤压棒材的纵向微观组织。

具体实施方式

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