[发明专利]一种大长径比薄壁金属容器毛坯的制作工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属容器毛坯制造技术领域，具体涉及一种大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，大长径比耐高压薄壁金属容器毛坯的制造工艺。

背景技术

大长径比耐高压薄壁金属容器在国内雷达站电波发射阳极和礼炮弹等行业均具有广泛的应用。该类产品的突出特点是壁薄，强度高，其使用环境恶劣、对性能要求高，如在雷达站用于发射电磁波的任务中，要求产品在几百度的高温下承受高真空负压不得发生开裂；在用于军品射击时，产品要承受高温高压气体冲击载荷，且不得有开裂现象。在如此高负荷条件下，要求薄壁产品必须具有很高的机械强度（钢Rm＞800MPa，铜Rm＞600MPa）。

目前，为保证此类产品的整体机械性能，其制造工艺普遍采用整体冲压成型技术。但是该工艺存在有如下问题：（1）由于产品毛坯制备过程中加热温度高、变形程度大（高达80%），对润滑油的燃点和附着力均有较高的要求，一般常见的润滑油燃点低、附着力差，涂抹到模具上之后会即刻燃烧，无法完成润滑任务。因此，目前大部分生产均是采用燃点高、粘度大的“气缸油+石墨”做润滑油，“气缸油+石墨”能够满足润滑的要求，但是由于热压温度过高，气缸油遇高温后燃烧产生黑烟污染空气，且燃烧残渣和散落的润滑油造成遍地油泥、脏乱不堪，且不易清洁，对工作环境造成严重的污染；（2）毛坯的热挤压工艺是一种立式反挤压工艺过程，即在挤压力作用下金属流动方向与模具运动方向相反的工艺方法，金属在变形过程中会与模具表面发生长时间的摩擦，也正是由于这个微观因素的存在，才使得成型工艺过程中必须使用高燃点、高粘度的润滑油，才能完成脱模任务；（3）热压结束后，气缸油和石墨均附着在半制品毛坯上难以除去，需要采用专门的强腐蚀酸进行酸洗、磨砂抛光工艺才能除去，酸洗和磨砂抛光工艺也会造成环境污染，已被国家列入淘汰的落后工艺之列；

随着环境问题的突出，研发环境友好的润滑剂及工艺过程成为近年来急需解决的问题。水基石墨乳是一种石墨乳化胶体，加水稀释后可用于金属热压脱模，近年来在多个行业得到广泛使用，但是在大长径比耐高压薄壁金属容器冲压成形领域中多次试用均未得到成功。

发明内容

为了接解决上述问题，本发明提供了一种大长径比薄壁金属容器毛坯制造工艺，本发明通过改变大长径比耐高压薄壁金属容器的成形过程，将水基石墨乳作为润滑剂完成脱模任务，环境友好的完成了该薄壁金属容器毛坯的制备。

本发明是通过以下技术方案完成的

一种大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，该工艺包括以下步骤：

（1）准备所需要的料锭；

（2）采用中频加热炉对步骤（1）所准备的料锭进行加热处理；

（3）对步骤（2）加热之后的料锭进行热打饼处理；

（4）对热引伸装置的模具表面涂抹水基脱模剂，涂抹完成之后，对步骤（3）所述热打饼之后的料锭进行热引伸处理；

（5）将步骤（4）所述热引伸处理完之后的产品直接进行热处理，表面打磨，检验，得到合格产品——即得到所述的大长径比薄壁金属容器毛坯。

所述大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，步骤（1）所述的料锭包括铜合金或低碳钢；

所述的铜合金由以下重量份的原料组成：Cu 60~62.5%，Fe 0.3~0.6%，余量为Zn；

所述的低碳钢由以下重量份的原料组成：C 0.16~0.22%，Si 0.17~0.37%，Mn 0.35~0.65%，余量为Fe。

所述大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，步骤（2）所述对料锭进行加热时的加热温度为850~1250℃，加热至中频炉内及料锭的温度均为850~1250即可（即温度均匀，热透，料锭的每一个部位都达到了同样的温度），然后在该温度下保温15~20min，保温完成后进行热打饼处理。

所述大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，步骤（3）所述的热打饼处理过程为：采用压力机，在压力为6MPa~7MPa的条件下对加热处理之后的料锭进行加压至料锭的厚度为25~30mm。

所述大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，步骤（4）所述的水基脱模剂为质量浓度为20~30%的水基石墨乳（涂抹水基石墨乳时，在热引伸装置的模具表面均匀涂抹一层水基石墨乳）；热引伸变形时的变形程度为40~50%。

所述大长径比薄壁金属容器毛坯的制造工艺，步骤（4）所述在热引伸装置的模具表面涂抹水基石墨乳的涂抹量为：涂抹水基石墨乳之后、其自然凝固之后在模具表面的厚度为0.05~0.1mm。