一種軋制鎂合金無縫管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輕金屬材料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種乳制鎂合金無縫管制造，特別是涉及具有乳制變形組織特征的鎂合金無縫管。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金無縫管具有重量輕、比強度高、密閉性好、電磁屏蔽性能好等特點，在能源、航空航天、交通車輛、軍工及民用等領(lǐng)域有廣泛的潛在用途。目前，國內(nèi)外鎂合金管材主要通過擠壓的方式生產(chǎn)，且擠壓工藝生產(chǎn)的鎂合金管材主要是有縫管，鎂合金無縫管采用擠壓方式生產(chǎn)比較困難，并且生產(chǎn)的尺寸規(guī)格有限，具有擠壓變形組織特征的鎂合金無縫管，由于其組織不均勻、各向異性嚴(yán)重，不宜作為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中專用工程結(jié)構(gòu)材料使用。
[0003]從變形方式和生產(chǎn)工藝考慮，斜乳是無縫管最適宜的生產(chǎn)方法，能夠很好地解決擠壓鎂合金管各向異性嚴(yán)重的問題。并且乳制工藝具有材料利用率高、生產(chǎn)效率高、制品具有全面的和良好的綜合組織性能等優(yōu)點，這都是目前擠壓無縫管無法達(dá)到的要求，傳統(tǒng)鎂合金管擠壓工藝不僅模具磨損快、擠壓速度低、制品組織不均勻、各向異性強，而且尺寸精度和表面質(zhì)量難以保證，嚴(yán)重影響鎂合金管的顯微組織和力學(xué)性能，導(dǎo)致鎂合金擠壓管不能作為壓力容器、流體輸送管道、大型介質(zhì)容器等使用，限制了擠壓鎂合金管的工業(yè)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸精度和表面質(zhì)量提高、優(yōu)越了產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)、改善了各向異性以及組織均勻細(xì)化的乳制鎂合金無縫管。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:提供一種乳制鎂合金無縫管，所述乳制鎂合金無縫管按重量百分比包括:鋁為2.8%?3.2%，鋅為0.7%?1.1%，錳為0.28%?
0.32%，硅為 0.003% ?0.05%，鐵為 0.001% ?0.005%，銅為 0.003% ?0.05%，鎳為 0.0005% ?
0.002%，其余為鎂，所述乳制鎂合金無縫管主要變形方式為斜乳穿孔乳制，其延伸系數(shù)大于
1.5，具體制造步驟如下:
(1)將檢驗合格的管坯加熱，隨后進行穿孔斜乳；
(2)將斜乳后的管件切頭尾，并對管件進行檢驗和預(yù)處理；
(3)對檢驗合格的管件進行延伸、熱處理、矯直、定切和表面處理；
(4)最后成品進行檢驗、噴字、包裝、稱重和出庫。
[0006]本發(fā)明的鎂合金無縫管規(guī)格范圍為:
直徑:50mm ?200mm ;
壁厚:1.5mm ?20mm ；
長度:^? 12000mm。
[0007]所述的斜乳穿孔加熱溫度為350°C?450°C，所述管坯的保溫時間為每100mm的直徑保溫100 min?150min。在斜乳穿孔過程中，徑厚比不能超過10，否則會損壞管子，使管子外形尺寸、表面質(zhì)量及組織性能無法得到保證。
[0008]所述成品的原始組織為AZ31鎂合金連鑄圓坯鑄造組織，晶粒尺寸在100?500 μ m左右，晶粒長寬比較大，塑性差，如圖1所示；所述的成品徑向及軸向組織為ΦΙΟΟΧΙΟπιπι的乳制AZ31鎂合金無縫管顯微組織，乳制獲得的AZ31鎂合金無縫管徑向及軸向組織均細(xì)小均勾，晶粒尺寸在5?10 μ m左右，晶粒長寬比接近1，塑性好，如圖2和3所示。
[0009]所述的成品熱處理溫度為200°C?300°C，隨爐冷卻。
[0010]本發(fā)明的具有乳制變形組織特征的鎂合金無縫管的微觀晶粒尺寸在< 50 μπι內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:所提供的鎂合金無縫管的承壓能力高、密閉性能好，可以作為流體輸送和承壓容器使用；力學(xué)性能好，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用；工藝性能好，易于后續(xù)加工；且具有較好的尺寸精度和表面質(zhì)量，便于表面處理并作為機械零件使用；該產(chǎn)品進一步的優(yōu)點是能夠以大直徑、長尺寸以及異型截面鎂合金無縫管的形式應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012]圖1為ΑΖ31鎂合金連鑄圓坯鑄造組織示意圖；
圖2為Φ 100X 10mm的乳制鎂合金無縫管的徑向組織示意圖；
圖3為Φ 100 X 10mm的乳制鎂合金無縫管的軸向組織示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]實施例1
一種乳制鎂合金無縫管，所述乳制鎂合金無縫管按重量百分比包括:鋁為2.8%，鋅為
1.1%，錳為0.28%，硅為0.005%，鐵為0.005%，銅為0.05%，鎳為0.002%，其余為鎂，所述乳制鎂合金無縫管主要變形方式為斜乳穿孔乳制，其延伸系數(shù)大于1.5。
[0015]實施例2
一種乳制鎂合金無縫管，所述乳制鎂合金無縫管按重量百分比包括:鋁為3.1%，鋅為
1.05%，錳為0.3%，硅為0.006%，鐵為0.004%，銅為0.003%，鎳為0.0008%，其余為鎂，所述乳制鎂合金無縫管主要變形方式為斜乳穿孔乳制，其延伸系數(shù)大于1.5。
[0016]實施例3
一種乳制鎂合金無縫管，所述乳制鎂合金無縫管按重量百分比包括:鋁為3.2%，鋅為
0.7%，錳為0.32%，硅為0.003%，鐵為0.001%，銅為0.01%，鎳為0.0005%，其余為鎂，所述乳制鎂合金無縫管主要變形方式為斜乳穿孔乳制，其延伸系數(shù)大于1.5。
[0017]上述乳制鎂合金無縫管，制造方法的步驟包括:(1)將檢驗合格的管坯加熱，隨后進行穿孔斜乳；(2)將斜乳后的管件切頭尾，并對管件進行檢驗和預(yù)處理；(3)對檢驗合格的管件進行延伸、熱處理、矯直、定切和表面處理；(4)最后成品進行檢驗、噴字、包裝、稱重和出庫。
[0018]進一步說明，熱處理包括加熱、保溫、退火以及冷卻，斜乳穿孔加熱溫度為350°C?450°C，所述熱處理退火溫度為200°C?300°C，隨爐冷卻。
[0019]進一步說明，在斜乳穿孔過程中，徑厚比不能超過10，否則會損壞管子，使管子外形尺寸、表面質(zhì)量及組織性能無法得到保證。
[0020]本發(fā)明的乳制鎂合金無縫管，提高了鎂合金無縫管的尺寸精度和表面質(zhì)量，優(yōu)越了產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)，改善了各向異性，組織均勻細(xì)化，獲得了良好的綜合組織性能。
[0021]應(yīng)用實施例
1.移動設(shè)備的流體輸送管
以Φ 90 X 1200mm的AZ31鎂合金連鑄圓坯為原料，原始組織如圖1所示。經(jīng)過一個斜乳道
次的穿孔乳制后，然后經(jīng)過矯直、切定尺、獲得直徑100mm，壁厚10mm，長度為4000mm的鎂合金無縫管。通過分段、倒棱、車螺紋、外表面光整、涂裝，成為流體輸送管。通過鎂合金管接頭連接，構(gòu)成移動設(shè)備的流體輸送管道，能夠顯著降低移動設(shè)備自身重量。
[0022]2.移動設(shè)備的介質(zhì)容器
以Φ 185 X 600mm的AZ31鎂合金連鑄圓坯為原料，原始組織如圖1所示。經(jīng)過一個斜乳道
次的穿孔乳制后，獲得直徑200mm，壁厚20mm，長度為1200mm的鎂合金無縫管，然后經(jīng)過擴徑、減壁、切頭尾、倒棱、旋壓、外表面光整、涂裝，作為壓力容器的筒體，通過安裝鎂合金配件構(gòu)成移動設(shè)備的介質(zhì)容器，能夠顯著降低移動設(shè)備自身重量。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種乳制鎂合金無縫管，其特征在于:所述鎂合金乳制無縫管按重量百分比包括:鋁為 2.8-3.2%，鋅為 0.7-1.1%，錳為 0.28-0.32%，硅為 0.003-0.05%，鐵為 0.001-0.005%，銅為0.003-0.05%，鎳為0.0005-0.002%，其余為鎂，所述乳制鎂合金無縫管主要變形方式為斜乳穿孔乳制，其延伸系數(shù)大于1.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳制鎂合金無縫管，其特征在于:所述的斜乳穿孔加熱溫度為350°C?450°C，所述鑄錠的保溫時間為每100mm的直徑保溫100分鐘?150分鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳制鎂合金無縫管，其特征在于:所述的成品熱處理溫度為 200 °C ?300 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳制鎂合金無縫管，其特征在于:所述的鎂合金無縫管具有乳制變形組織特征，微觀晶粒尺寸在< 50 μπι內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳制鎂合金無縫管，其特征在于:所述的鎂合金無縫管規(guī)格范圍為:直徑為50mm?200mm，壁厚為1.5mm?20mm，長度小于等于12000mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種軋制鎂合金無縫管，按重量百分比包括：鋁為2.8%～3.2%，鋅為0.7%～1.1%，錳為0.28%～0.32%，硅為0.003%～0.05%，鐵為0.001%～0.005%，銅為0.003%～0.05%，鎳為0.0005%～0.002%，其余為鎂；其主要變形方式為斜軋穿孔軋制，獲得的鎂合金無縫管具有較好的尺寸精度和表面質(zhì)量，其微觀晶粒尺寸在≤50μm內(nèi)，具有鎂合金無縫管的承壓能力高、密閉性能好、力學(xué)性能好、易于后續(xù)加工等優(yōu)點。
【IPC分類】C22F1/06, C22C23/02, B21B19/04
【公開號】CN105369098
【申請?zhí)枴緾N201510927852
【發(fā)明人】朱艷春, 黃慶學(xué), 馬立峰, 黃志權(quán), 楚志兵, 秦建平
【申請人】太原科技大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月15日