[发明专利]一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法

说明书

本发明公开一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法，涉及铝合金管材加工技术领域，所述方法包括：采用带有双螺线型锥形轧辊的穿孔机进行斜轧穿孔；顶头前伸量设置为5‑25mm，二辊斜轧穿孔机的送进角设置为6‑21°，辗轧角设置为8‑15°，压下率设置为5％‑10％，轧辊转速设置为20‑35r/min，采用加热炉将铝合金圆柱坯料加热至440‑460℃；将加热后的铝合金圆柱坯料从加热炉转运至二辊斜轧穿孔机的导料槽内；铝合金圆柱坯料在轧辊的作用下穿过顶头，轧制过程中棒坯温度控制在350‑500℃；本发明实现铝合金二辊斜轧穿孔过程的三维压‑扭复合变形，并最终通过二辊斜轧穿孔方法获得了高强韧2219铝合金管。

技术领域

本发明涉及铝合金管材加工技术领域，特别是涉及一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法。

背景技术

随着我国国民经济及科学技术的迅猛发展，铝合金材料制备技术及产品质量得到了大幅度提高，带动了铝合金应用领域的迅速扩展，近几年来对高质量铝合金管材的需求越来越多。

目前，高径比＜2的铝合金管，常采用镦粗+冲孔的方法制备；专利《镦粗和冲孔联合工艺和模具》详细介绍了通过镦粗+冲孔工艺制备有中心孔的圆盘类锻件或毛坯。

高径比之2的铝合金管，采用斜轧穿孔技术制备。斜轧穿孔是一种依靠局部、连续的塑性变形，使实心坯料变为空心管的成形工艺，因其具有材料利用率高、生产效率高、载荷小等优点，被广泛应用于无缝管的生产制造。文献(铝及铝合金的穿孔轧制)介绍了一种利用三辊斜轧穿孔法获得L2和LF2铝合金管；文献(三辊斜轧穿孔铝及铝合金管材工艺研究)介绍了通过三辊斜轧穿孔法制备铝合金管的实验结果。文献(三辊斜轧穿孔——铝及铝合金管材工艺的研究)介绍了通过三辊斜轧穿孔工艺之别铝合金管的详细工艺流程。文献(铸态铝及铝合金三辊斜轧穿孔工艺的研究)采用三辊斜轧穿孔法获得了L4铝合金管。

现有技术缺点：

1.镦粗+冲孔工艺

(1)镦粗+冲孔工艺以压缩变形为主，变形量受压缩程度限制，坯料整体变形小，晶粒细化效果有限，因而很难实现高强韧管的制备。

(2)镦粗+冲孔工艺繁琐，生产效率低，产品一致性差。

2.三辊斜轧穿孔

(1)三辊斜轧穿孔机由于轧件只承受三向压应力，中心组织不会出现疏松状态，因而顶头阻力大，易造成顶头鼻部磨损、黏料和顶杆的摆动，导致管材壁厚不均。

(2)三辊斜轧穿孔工艺变形区密闭性差，轧制过程会出现″尾三角″缺陷。

(3)三辊斜轧穿孔设备投资大，成本高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法，实现铝合金二辊斜轧穿孔过程的三维压-扭复合变形，并最终通过二辊斜轧穿孔方法获得了高强韧2219铝合金管。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法，所述方法包括：

坯料加热：对铝合金圆柱坯料进行加热至440-460℃；

斜轧穿孔：将加热后的坯料放置于斜轧穿孔机的导料槽内，运转时间不超过5s，完成斜轧穿孔过程；空冷得到铝合金厚壁管或管坯；

固溶时效热处理：对铝合金厚壁管或管坯进行固溶时效热处理，固溶温度为535±5.5℃，保温时间120min，时效温度177±5.5℃，保温时间19小时。

可选的，斜轧穿孔过程中，控制压下率为5％-10％，轧辊转速为20-35r/min，顶头前伸量为5-25mm。