[发明专利]一种高精铝合金管材的加工方法

说明书

本发明涉及一种高精铝合金管材的加工方法，采用专门配制的热挤压润滑剂，润滑效果更好，更好的降低了挤压力，保证了挤压后管材的壁厚相对尺寸偏差≤±2.5％，采用无压余挤压方式，节省原材料，提高了管坯的利用率。本发明使管坯的尺寸精度能够满足高精铝合金管材的加工要求，同时将尾传动轴用铝合金管材加工的周期缩短了一半，降低了尾传动轴用铝合金管材加工的成本。

技术领域

本发明涉及一种高精铝合金管材的加工方法。

背景技术

加工成为直升机尾传动轴用铝合金管材的热挤压管坯通常采购于国内的铝加工厂，在国标中高精级铝合金热挤压管坯允许的壁厚偏差为≤±10％，而采购管坯的相对壁厚偏差范围为±3％～±15％。根据高精铝合金管材生产中的数据积累，相对壁厚偏差≤±5％的管坯才能投入进行管材生产，而能够满足这一要求的管坯不到总数的20％，毛坯合格率低、质量差，管材生产的成本大大提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工方法，实现加工后的管坯的相对壁厚偏差≤±5％。

本发明的具体技术方案是，所述的高精铝合金管材的加工方法包括以下步骤：

1)模具准备

设计并制造模具，所述的模具包括挤压模、挤压筒、挤压针、挤压杆、挤压垫，其中挤压针设置在管坯锭内部，挤压筒设置在管坯锭外部，挤压针和挤压筒对管坯锭径向进行约束；挤压杆通过挤压垫和石墨环压在管坯锭上，将管坯锭从挤压模中挤出；

2)加热模具

加热挤压筒，温升速率为50℃/h，加热至420℃，至少保温5h；将挤压模放入加热炉中保温，加热至450℃，至少保温5h；

3)管坯锭表面处理

对管坯锭的表面进行粗化处理，粗化处理的方式为：按设计要求对管坯锭表面进行精加工，并控制管坯锭壁厚偏差≤2％，最后进行喷砂至表面无光面，并呈灰白色；

4)润滑准备

配制润滑剂，润滑剂成分为高温润滑脂、高温润滑油、水基胶体石墨、油性二硫化钼、低温玻璃粉，将其按质量1：3：2：1：3比例混合，充分搅拌后形成；

5)涂覆润滑剂

对管坯锭、挤压筒、挤压针进行润滑，润滑采用喷涂方式，其中管坯锭的润滑方法为：管坯锭加热至200℃，保温2h，取出后表面喷涂润滑剂，喷涂要求所有表面均需要喷涂，整个润滑时间不超过2分钟，然后加热至200℃，保温2h，检查管坯锭表面的润滑膜，若涂层均匀，则出炉降温，否则进行表面补喷，对润滑膜较薄的位置进行补喷润滑剂直至润滑膜均匀，然后加热至200℃，保温2h，出炉降温；开始挤压前2小时对挤压筒内表面、挤压针外表面进行润滑剂喷涂，喷涂时间不大于2min，喷涂完成后将挤压针放入挤压筒中保温；

6)管坯锭加热

对管坯锭进行梯温加热，温升速度为20℃/min，至420℃，保温至少0.5h，管坯锭保温采用电阻炉及旋转式底盘保证周向温度均匀；

7)安装

将挤压模从加热炉中取出，将挤压模安装至模具座中，在挤压模上端面喷涂一层润滑剂，喷涂完成后清理挤压模，将多余润滑剂擦除；将挤压筒中的挤压针取出，将加热后的管坯锭装入挤压筒中，在管坯锭中安装挤压针，然后在管坯锭上依次安装石墨环、挤压垫、挤压杆；8)挤压成形

操作热挤压机进行挤压，初始挤压速度为0.2mm/s，逐渐增加挤压速度至0.4mm/s，实现稳定挤压；

10)压余处理

管坯锭在挤压完成后，热挤压机继续挤压，通过挤压杆、挤压垫，由石墨环将管坯锭从抗日压模中顶出，实现无压余挤压，挤压石墨环时挤压速度0.4mm/s不变。