[发明专利]制备异构镁合金棒材的连续编扭拉拔装置及方法

权利要求书

1.一种制备异构镁合金棒材的连续编扭拉拔装置，其特征在于，包括编扭单元，拉拔单元和热处理单元，

编扭单元：包括两个夹持旋转轴，编扭的加热机构和真空管，用于将多个平行设置的具有两种或者两种以上的不同析出强化效果的镁/镁合金棒材编扭铰结，实现材料初步的机械结合；

拉拔单元：设置在编扭单元后侧，从编扭单元出来的棒材进入拉拔单元的加热机构进行加热，加热之后通过拉拔模具进行拉拔；

热处理单元：对拉拔之后的棒材进行固溶时效处理，固溶使变形时析出的元素重新固溶到基体中，时效获得具有不同析出相密度的异构镁合金材料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹持旋转轴内部设有紧固胶圈，夹持旋转轴通过紧固胶圈夹持多个平行设置的镁/镁合金棒材的两端，并旋转一端的夹持旋转轴，实现多个平行设置的镁/镁合金棒材编扭铰结。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述编扭单元还包括夹紧机构；

所述多个平行设置的镁/镁合金棒材放置于真空管内，真空管两端设有法兰，所述编扭的加热机构设置在真空管外周，所述夹紧机构用于夹持两端的两个夹持旋转轴。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述编扭单元还包括编扭控制柜，所述编扭控制柜与夹持旋转轴、编扭的加热机构、真空管连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述编扭的加热机构包括电阻丝、热电偶和控温仪器，所述电阻丝包覆在真空管外侧，所述热电偶布于电阻丝之间便于测温，所述控温仪器位于最外侧通过电线与热电偶和电阻丝连接，便于实现对温度的检测和调控。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拉拔单元包括拉拔的加热机构和拉拔模具；

从编扭单元出来的棒材进入拉拔单元的加热机构进行加热，加热之后通过拉拔模具进行拉拔。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述拉拔单元还包括拉拔控制柜，所述拉拔控制柜和拉拔模具、拉拔的加热机构连接；所述拉拔的加热机构内部为真空，外部设有电阻丝、热电偶和控温仪器，电阻丝包覆在真空管外侧，热电偶布于电阻丝之间便于测温，控温仪器位于最外侧通过电线与热电偶和电阻丝连接，便于实现对温度的检测和调控。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热处理单元包括固溶子单元和时效子单元；所述固溶子单元为真空热处理炉，所述时效子单元为油浴炉。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的装置制备异构镁合金棒材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）：混编：对镁合金细棒进行预处理，其中包括对镁合金细棒进行打磨和清洗，去除表面的油污和氧化皮；随后，取若干长度和直径均相同的两种或两种以上镁合金细棒按照异种材料周向交替排列的方式混编，对混编好的细棒束的端部和尾部进行捆扎固定；

步骤（2）：编扭变形：将捆扎好的细棒束送入编扭单元进行编扭变形，抽真空至30~100Pa并向真空管内充入惰性气体Ar到大气压，并保持气流稳定，以10~30℃/min的速率使真空管内温度升至200~400℃，紧固镁合金细棒束两端，并驱动其中的一端均匀旋转，旋转端的转动速率为3~10 rpm，旋转角度为30~720°；

步骤（3）：拉拔：将编扭变形后的棒材送入拉拔单元中，抽真空至30~100Pa，加热至300~500℃保温10min~30min，对棒材施以拉拔变形，拉拔速率为2~15m/min，采用多道次逐级变形，总变形量为10~50%；

步骤（4）：热处理：对拉拔之后的棒材进行真空固溶热处理，固溶温度为400~500℃，时间为1~10h；随后进行多尺度析出时效处理，时效温度为150~250℃，时效时间为1~300h。