[发明专利]一种减小挤压管材末端金属撕裂区的方法及管坯

说明书

技术领域

本发明属于管道加工工艺领域，尤其涉及一种减小挤压管材末端金属撕裂区的方法及其管坯。

背景技术

热挤压工艺是高合金无缝钢管的一种主要生产方式。挤压工艺中，坯料处于三向压应力状态，应变量大，其塑性可以得到充分发挥，坯料可加工性强。同时，具有设备简单、工艺灵活。因此，挤压法生产难变形高合金钢管为世界各国广泛采用。

但是难变形高合金管材挤压过程首先要有一个扩孔过程，在扩孔结束阶段，由于扩孔模具与金属坯料之间产生剪切运动，容易在管坯末端产生金属撕裂区，形成显微裂纹源。由于挤压变形量大，延伸系数通常在3.0以上，有时甚至达到10.0以上。因此，管坯末端一旦形成细小裂纹源，在后续挤压过程中，将形成深度和长度翻番的宏观裂纹，如图2所示，有时长度可达200mm以上。挤压管材内表面裂纹的形成，导致钢管制品内表不连续，切除量大，影响制品组织与性能，同时降低了成材率。

发明内容

针对现有技术的不足之处本发明提供一种减小挤压管材末端金属撕裂区的方法及其管坯，可以利用下一级使金属胚料产生剪切运动的工艺本身的特点去减小上一级相同类型的工艺中产生的撕裂区的范围。

本发明的技术方案是提供一种减小挤压管材末端金属撕裂区的方法及其管坯，包括至少两个对管坯的内径和/或外径产生挤压作用的工艺步骤，将至少两个所述的对管坯的内径和/或者外径产生挤压作用的工艺步骤中对所述管坯作用的挤压面方向逐次反向，使所述管坯产生的剪切推料部逐次相反。

本发明的这种实施方式是将第一次工艺中产生剪切推料部的管坯尾端在第二次工艺中作为首端进行加工，使第一次工艺中产生的剪切推料部在第二次工艺中被修正同时使第二次工艺产的剪切推料部不会与第一次工艺中产生的剪切推料部重叠，事实上传统工艺中认为第一次工艺产生剪切推料部的管坯尾端任然作为第二次工艺中的尾端时仅仅只是将两次工艺产生的剪切推料部进行了叠加，所以反向后只是单纯的分散了两个剪切推料部；然而事实上当一次工艺中产生剪切推料部的管坯尾端在第二次工艺中作为首端进行加工时，第一次工艺中产生的剪切推料部在第二次工艺中被挤压重新产生反向的剪切运动，使第一次工艺中产生的剪切推料部得到修复，同时由于第二次工艺中没有了堆叠的第一次工艺中产生的剪切推料部，使得管坯的被挤压端的材料的流动性加强，使得最终产生的剪切推料部远远小于传统工艺中最终产生的剪切推料部。

作为本发明的优选，所述的对管坯的内径和/或者外径产生挤压作用的工艺步骤包括对所述管坯的内径进行扩孔的扩孔工艺以及将所述管坯的外径进行挤压延伸成管件的挤压工艺。

本发明中扩孔工艺是对管坯的内径面进行扩张型的挤压，而挤压拉伸是对外径进行压缩式的挤压，两个工艺的挤压的垂直方向相反同时在本发明的方法中将他们的水平方向也相反，这样就能在挤压拉伸的时候对扩孔时产生的剪切推料部进行修正，同时减小了挤压拉伸时产生的剪切推料部。

作为本发明的优选，所述的剪切推料部包括扩孔堆料部以及挤压堆料部。

作为本发明的优选，包括如下步骤

步骤一，确定管坯的进料端以及推料端；

步骤二，将扩孔模具从所述推料端处推入，使所述管坯的内径扩大的同时使所述的扩孔堆料部产生于所述进料端；

步骤三，将推动装置设置于所述推料端，所述推动装置将所述进料端向挤压模具进行挤压，使所述管坯延伸成管件的同时使所述的挤压堆料部产生于所述推料端。

作为本发明的优选，所述管坯的中心设置有中心通孔，所述中心通孔位于所述推料端的一端的端口处设置有第一倒角，所述管坯位于所述进料端一端的外侧端口处设置有第二倒角。

作为本发明的优选，所述的第一倒角与扩孔模具进行配合，所述的第二倒角与挤压模具进行配合。

本发明具有以下有益效果：

本发明具有实施简单，且有效减小金属管体的金属撕裂区的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的管坯结构示意图；

图2为本发明实施例的剪切推料部结构示意图；

图3为本发明实施例的扩孔模具结构示意图；

图4为本发明实施例的挤压模具结构示意图；

图中，1-管坯；2-剪切推料部；3-挤压模具；4-推动装置；5-扩孔模具；101-进料端；102-推料端；103-第一倒角；104-第二倒角；2a-扩孔堆料部；2b-挤压堆料部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。