[发明专利]一种轧制镁合金无缝管

说明书

本发明提供一种轧制镁合金无缝管，按重量百分比包括：铝为2.8%～3.2%，锌为0.7%～1.1%，锰为0.28%～0.32%，硅为0.003%～0.05%，铁为0.001%～0.005%，铜为0.003%～0.05%，镍为0.0005%～0.002%，其余为镁；其主要变形方式为斜轧穿孔轧制，获得的镁合金无缝管具有较好的尺寸精度和表面质量，其微观晶粒尺寸在≤50μm内，具有镁合金无缝管的承压能力高、密闭性能好、力学性能好、易于后续加工等优点。

技术领域

本发明属于轻金属材料生产领域，具体涉及一种轧制镁合金无缝管制造，特别是涉及具有轧制变形组织特征的镁合金无缝管。

背景技术

镁合金无缝管具有重量轻、比强度高、密闭性好、电磁屏蔽性能好等特点，在能源、航空航天、交通车辆、军工及民用等领域有广泛的潜在用途。目前，国内外镁合金管材主要通过挤压的方式生产，且挤压工艺生产的镁合金管材主要是有缝管，镁合金无缝管采用挤压方式生产比较困难，并且生产的尺寸规格有限，具有挤压变形组织特征的镁合金无缝管，由于其组织不均匀、各向异性严重，不宜作为相关技术领域中专用工程结构材料使用。

从变形方式和生产工艺考虑，斜轧是无缝管最适宜的生产方法，能够很好地解决挤压镁合金管各向异性严重的问题。并且轧制工艺具有材料利用率高、生产效率高、制品具有全面的和良好的综合组织性能等优点，这都是目前挤压无缝管无法达到的要求，传统镁合金管挤压工艺不仅模具磨损快、挤压速度低、制品组织不均匀、各向异性强，而且尺寸精度和表面质量难以保证，严重影响镁合金管的显微组织和力学性能,导致镁合金挤压管不能作为压力容器、流体输送管道、大型介质容器等使用，限制了挤压镁合金管的工业应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尺寸精度和表面质量提高、优越了产品性能标准、改善了各向异性以及组织均匀细化的轧制镁合金无缝管。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种轧制镁合金无缝管，所述轧制镁合金无缝管按重量百分比包括：铝为2.8%～3.2%，锌为0.7%～1.1%，锰为0.28%～0.32%，硅为0.003%～0.05%，铁为0.001%～0.005%，铜为0.003%～0.05%，镍为0.0005%～0.002%，其余为镁，所述轧制镁合金无缝管主要变形方式为斜轧穿孔轧制，其延伸系数大于1.5，具体制造步骤如下：

(1)将检验合格的管坯加热，随后进行穿孔斜轧；

(2)将斜轧后的管件切头尾，并对管件进行检验和预处理；

(3)对检验合格的管件进行延伸、热处理、矫直、定切和表面处理；

(4)最后成品进行检验、喷字、包装、称重和出库。

本发明的镁合金无缝管规格范围为：

直径：50mm～200mm；

壁厚：1.5mm～20mm；

长度：≤ 12000mm。

所述的斜轧穿孔加热温度为350℃～450℃，所述管坯的保温时间为每100mm的直径保温100 min～150min。在斜轧穿孔过程中,径厚比不能超过10，否则会损坏管子，使管子外形尺寸、表面质量及组织性能无法得到保证。

所述成品的原始组织为AZ31镁合金连铸圆坯铸造组织，晶粒尺寸在100～500μm左右，晶粒长宽比较大，塑性差，如图1所示；所述的成品径向及轴向组织为φ100×10mm的轧制AZ31镁合金无缝管显微组织，轧制获得的AZ31镁合金无缝管径向及轴向组织均细小均匀，晶粒尺寸在5～10μm左右，晶粒长宽比接近1，塑性好，如图2和3所示。

所述的成品热处理温度为200℃～300℃，随炉冷却。

本发明的具有轧制变形组织特征的镁合金无缝管的微观晶粒尺寸在≤50μm内。