[发明专利]稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具

说明书

本发明公开了一种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具，其中，所述稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺包括工艺步骤：铸锭均匀化处理、初步挤压加工、润滑处理、控温挤压成型、管材热处理；所述稀土增强镁锌合金无缝管材控温挤压模具包括上模座、下模座、内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模，外挤压筒内侧设置有加热丝，内挤压筒中安装有管材外型模、挤压杆，挤压杆下端部固定安装有挤压针，所述内挤压筒、外挤压筒、保温层及外包模上开设有贯通的测温孔，测温孔中安装有热电偶。该种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具具有挤压变形力小、装卸更为便捷、管坯尺度更为精密、产品的加工质量好、优良率高等现有技术所不具备的优点。

技术领域

本发明涉及锌合金无缝管的加工技术领域，特别是一种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具。

背景技术

镁合金具有密度低、热传导率高、阻尼效果佳、易切削等优点，被看作是本世纪最具开发应用前景的工程材料，已经在航空、航天、汽车、医疗器械等诸多领域获得应用。但是，镁及镁合金的密排六方晶体结构，使得其在变形过程中，滑移系开动较少，影响了其塑性变形能力。因此，镁合金作为零部件材料，要么通过压铸，一次成型；要么通过锻造、挤压、轧制等加工工艺，提高其塑性及强度。近些年，随着材料加工技术及设备的提高，镁合金的塑性加工获得了越来越多的关注。

近些年，由于可降解及可吸收医用材料研究的兴起，镁合金以其在体液中的有效降解、跟人骨接近的弹性模量、主体成分为人体重要的组成元素等优势，被看作是新一代可降解医疗器械的最佳候选材料之一。特别是对于血管介入治疗，镁合金可降解吸收的特点可以使由其制备的血管支架在完成病灶血管的修复后，自行降解消失，进而消除了支架长留体内所带来的排异、远期血栓及二次再狭窄所带来的风险。尽管镁合金作为血管介入医疗器械材料具有先天的优势，但是其低的塑性变形能力导致加工血管支架用镁合金管材的加工非常困难。常见的管材加工工艺主要包括轧制和拉拔，由于常规血管支架用管材的直径都在3mm以下，所以轧制和拉拔是镁合金精密管材加工中必不可缺的环节。对于精密管材的加工而言，管坯的质量对管材的最终质量及性能都会产生重要的影响。目前，针对镁合金管坯的加工主要有机械切屑加工和挤压加工两种，相对而言，挤压加工具有更高的效率和材料利用率，而且管材的长度可以更加符合轧制和拉拔的要求，但是这也对管材的挤压工艺及其模具提出更高的要求。由于支架用管材对性能和质量的要求很高，一般都采用正向挤压的工艺加工血管支架用镁合金管材，以保证所获得的管材无微缝隙、无微裂纹。在正向挤压过程中，主要通过挤压针和管材外形模来控制管材壁厚及外形，而挤压针和管材外形模之间通过挤压筒来限位，在挤压过程中如果坯料的塑性变形能力没有达到最佳，很容易导致挤出管材周向厚度的不均匀性，特别是在挤压外径较小和壁厚较薄的管材。其中，模具的精度和镁合金坯料温度控制精度都会对镁合金管坯的塑性变形行为产生影响。然而，目前针对医用镁合金的管坯挤压的研究相对较少，特别是管坯的控制精度及模具更换的便捷性等方面。这就导致镁合金管坯的壁厚均匀度和管型的圆整度较差，进而影响管材后期的拉拔、轧制等加工，进而影响医用镁合金精密管材的整体性能和成品率。

所以，提供一种具有更加便捷可控、精度稳定的镁合金无缝管坯加工技术及其控温挤压模具对改善医用镁合金精密管材性能是非常有意义的。

总之，现有技术存在生产工艺复杂、产品加工质量不佳、产品的优良率低、生产设备结构复杂、实施成本高等技术缺陷，所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺及控温挤压模具，解决了现有技术加工镁锌合金无缝管材生产过程中存在的管材精度差、管材质量差等技术缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种稀土增强镁锌合金无缝管材热挤压工艺，工艺步骤包括：