[发明专利]6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法

权利要求书

1.一种6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）熔炼：将6061铝合金在熔化炉中按成分配比熔炼；

2）液态模锻：将液态模锻模具固定于间接挤压铸造机上后，将第1）步骤中得到的铝合金溶液定量浇注到液态模锻模具内，浇注温度为667 ℃，加压速度为35-40 mm/s，充型时间1-6 s，比压为100-150 MPa，并在该压力下保压35-60 s，得到近终截面环坯；

3）均匀化：近终截面环坯冷却至570 ℃保温7 h；

4）余热等温轧制：均匀化后的近终截面环坯温度降低至430-450 ℃时，在径轴复合轧环机上进行等温轧制；

5）热处理：经余热等温轧制得到的环坯在535 ℃保温1 h，水中淬火后升温180 ℃保温6 h；

6）精整。

2.根据权利要求1所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述第2）步骤中，将液态模锻模具固定于间接挤压铸造机上后，预热至150-200 ℃时，在液态模锻模具型腔内均匀喷上一层脱模剂，涂层厚度10-20微米，继续预热液态模锻模具至250-300 ℃。

3.根据权利要求1所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述第4）步骤中，余热等温轧制包括快速辗扩阶段、稳定辗扩阶段、减速辗扩阶段和成圆整形阶段，所述快速辗扩阶段和稳定辗扩阶段时的轴向进给速度V_轴向与径向进给速度V_径向满足V_轴向=0.5-0.6V_径向，所述减速辗扩阶段和成圆整形阶段时，径轴复合轧环机的锥辊不进给，仅轧制由于径向轧制引起的宽展，当环坯的外径与成品环相差30-50 mm 时，轴向轧辊抬起。

4.根据权利要求3所述的6061铝合金异截面大型环件液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：轧制模具与坯料温差为±10℃。

5.根据权利要求1所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述第4）步骤中，径轴复合轧环机的径向进给量选择锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间的较小值。

6.根据权利要求1所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述第1）步骤中，熔炼铝合金的原材料选用纯铝锭、纯锌块、镁块、铜块及中间合金，且纯铝锭、纯锌块和镁块在使用前均需除去表面的氧化皮和污物，清洗后放入电炉中烘烤，去除所含水汽。

7.根据权利要求1-6任一项所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述液态模锻模具的型腔形状与环件的形状相似，在液态模锻模具的设计时，选取内/外截面上形状简单的一侧作为定位基准面，并根据余热等温轧制时轧辊与近终截面环坯接触的形状设置液态模锻模具的型腔，且液态模锻模具型腔的闭合尺寸与环件最终截面尺寸相比：液态模锻模具的径向尺寸大于环件的径向尺寸，液态模锻模具的轴向尺寸小于环件的径向尺寸。

8. 根据权利要求1所述的6061铝合金异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法，其特征在于：所述余热等温轧制的辗扩比≥1.4，轧制后的近终截面环坯的内孔偏心度≤3°，液态模锻得到的近终截面环坯的芯孔直径≥330mm。