[发明专利]三辊连续螺旋式轧制镁合金无缝管的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于镁合金无缝管轧制技术领域，特别涉及一种三辊连续螺旋式轧制镁合金无缝管的工艺方法。

背景技术

目前，国内已有一批镁合金加工优势企业，但由于镁合金轧制理论、工艺及设备方面存在技术性缺陷，其生产相对落后，致使产业污染较严重、耗能较高，资源综合利用程度差，产品质量不稳定，产品成材率低，初级原材料及原镁产品较多，镁深加工企业和产品较少。鉴于镁合金密排六方的晶体结构，其室温下的滑移系少，塑性变形能力差，加工时温降快，传统的挤压和轧制轴、管类镁合金产品，成品中易出现裂纹等缺陷，同时成品中还具有很强的基面或纤维织构，致使管各向异性特征强化，对材料的力学性能和成型工艺性能产生很大影响，限制了镁合金无缝管轧制的广泛使用。现有的镁合金管轧制采用单道次轧制，不能累积大压下量，后续需进行一系列轧制，相应生产工艺流程太长，对于温降太快的镁合金不适用，需开发一种缩短加工流程的新工艺。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，解决现有技术中镁合金管轧制开裂、基面织构导致各项异性、轧制制造工艺流程长、生产成本高和占地面积大的技术问题，本发明提供一种减弱基面织构、工艺流程短、生产成本低、占地面积小、实现节能减排目的一种三辊连续螺旋式轧制镁合金无缝管的工艺方法。

本发明通过以下技术方案予以实现。

三辊连续螺旋式轧制镁合金无缝管的工艺方法，按如下步骤依次进行：

a、在棒料前端打定心孔，将轧辊与芯棒通过电磁感应加热至100~250℃并在线保温，将镁合金棒料在加热炉中加热到350~450℃并保温1.5~2小时，留待后步使用；

b、所述斜轧机组包括穿孔轧制区、轧管轧制区、均整区和定径/减径轧辊区，管坯沿轧制方向依次穿过穿孔轧制区、轧管轧制区、均整区和定径/减径轧辊区；所述穿孔轧制区按管坯轧制方向依次设置有穿孔轧辊、均整轧辊和归圆轧辊，每相邻两组轧辊之间的中心距为600±5mm，所述穿孔轧辊包括三个桶形辊，穿孔轧制区的起始处设置有送料装置；所述轧管轧制区设置有轧管轧辊，所述轧管轧辊包括三个锥形辊；所述均整区包括整形轧辊，定径/减径轧辊区的尾部设置有顶杆小车，顶杆小车的头部安装有芯棒，芯棒的端部安装有顶头，顶杆小车行程末端设置有辅助接料装置，辅助接料装置下方设置有放料装置；

送料装置将前步a加热后的管坯送进由三个桶形辊及顶头形成的孔腔内，管坯跟穿孔轧辊接触并被穿孔轧辊拽入进行螺旋穿孔轧制，开轧温度为350℃~450℃，穿孔部分孔喉为25~38mm，穿孔轧辊送进角6~10°，制得镁合金无缝毛管；

c、步骤b中制得的镁合金无缝毛管首端沿轧制方向送进轧管轧辊进行螺旋连续轧制，在穿孔轧辊和轧管轧辊间形成连轧关系，镁合金无缝毛管经轧管轧辊轧制后制得镁合金无缝荒管，轧管部分孔喉为25~38mm，穿孔顶头前伸量为15~25mm，轧管轧辊送进角6~15°，辗轧角0~8°；

d、经过步骤c中轧管轧辊轧制后获得的镁合金无缝荒管，再连续地进入均整区整形，减小镁合金管的椭圆度，使镁合金无缝荒管壁厚均匀，并且镁合金无缝荒管内外表面光滑；

e、荒管再连续地进入定径/减径轧辊区，使荒管满足成品管要求的外径尺寸，孔喉为25~38mm，使管坯一道次成型为合格管材。

进一步地，所述轧管轧辊和轧孔轧辊的两侧均配套设置有直流调速电机，调速电机通过调整轧辊转速控制管坯连续螺旋轧制速度。

进一步地，所述步骤b中穿孔轧辊的送进角和穿孔部分孔喉根据不同的生产规格进行调整。其中穿孔侧轧辊转速为150~170r/min，轧制侧轧辊转速为174~186r/min。

进一步地，所述步骤c中轧管轧辊送进角和辗轧角根据不同的生产规格进行调整。

进一步地，所述步骤d中孔喉根据不同的生产规格进行调整。

进一步地，所述步骤e中的镁合金无缝管成品轧制后空冷。

与现有技术相比本发明的有益效果为：①能够实现单机架小变形和多机架大变形的和谐统一，机架间温降较小，对于可轧温度范围小、单道次压下量太大容易开裂的镁合金材料极为有利；②能够方便地实现连续大变形轧制、通过载荷累积改变取向因子大小，进而采用调整轧制工艺参数调控材料织构，提高低塑性材料的可加工性；③短流程特点使得它在生产中的成本、能耗、损耗率将大大降低。

附图说明

图1为常规挤压轧制方法制得的镁合金无缝管的挤压态极图。

图2为实施例一轧制后镁合金无缝管极图。

具体实施方式