[发明专利]一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法

权利要求书

1.一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，包括以下步骤：

（1）下料，将6061铝合金铸锭按要求锯切成铸锭；

（2）铸锭加热、保温；

（3）自由锻造，对6061铝合金铸锭进行镦粗、冲孔、马架扩孔工序；

首先将加热、保温的铸锭镦拔锻造成圆饼状坯料，然后对坯料进行冲孔，冲孔完成后回炉升温至470±5℃、保温4-6小时，最后对坯料进行马架扩孔，制备外径为4750-5250mm、内径为3750-4250mm、高度为520-530mm的环坯；

（4）矩形环坯制作，将第（3）步骤制得的环坯回炉升温至470±5℃、保温2-3小时，然后将环坯转运至矩形环轧机上进行矩形环件的制作，轧制步骤如下: 咬入阶段控制主辊模具转速为2-3rad/s、芯辊模具进给速度为0.5-0.8mm/s、锥辊模具进给速度为0，快速轧制阶段控制主辊模具转速为3-4rad/s、芯辊模具进给速度为1-1.5mm/s、锥辊模具进给速度为0.45-0.5mm/s，稳定轧制阶段控制主辊模具转速为3.5-4.5rad/s、芯辊模具进给速度为1.5-2.5mm/s，锥辊模具进给速度为0.15-0.2mm/s,减速轧制阶段控制主辊模具转速为1.5-2mm/s、芯辊模具进给速度为1-2mm/s、锥辊模具进给速度为0.1-0.15mm/s，成形整圆阶段控制主辊模具转速为1-1.5rad/s、芯辊模具进给速度为0.1-0.3mm/s、锥辊模具进给速度为0，制得外径为7800-8300mm、内径为7200-7700mm、高度为500±5mm的矩形环坯；

（5）异形截面环件制作，步骤如下：将第（4）步骤制得的矩形环坯回炉升温至470±5℃、保温2-3小时，然后将矩形环坯转运至异形环轧机上进行异形截面环件的制作，轧制步骤如下:咬入阶段控制主辊模具转速为1-2rad/s、芯辊模具进给速度为0.3-0.8mm/s，快速轧制阶段控制主辊模具转速为2-2.5rad/s、芯辊模具进给速度为0.8-1.2mm/s，稳定轧制阶段控制主辊模具转速为3-4rad/s、芯辊模具进给速度为1-1.6mm/s，减速轧制阶段控制主辊模具转速为1.2-1.5mm/s、芯辊模具进给速度为0.8-1.3mm/s，成形整圆阶段控制主辊模具转速为1-1.5rad/s,、芯辊模具进给速度为0.1-0.3mm/s，轧制成异形截面环件，环件外径为11000±15mm、内径为10600±15mm、高度为500±5mm；

（6）环件轧制结束后，平放空冷至室温；

（7）固溶：固溶温度535±5℃，保温5-7小时；

（8）时效处理：再将环件装入热处理炉中，加热至160±3℃，保温8-10h，空冷；

（9）尺寸检测，对异形截面环件进行尺寸检测，异形截面环锻件圆度小于5‰，获得满足质量要求的环件。

2.根据权利要求1所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（1）中下料高径比小于2.5，铸锭尺寸为直径1150mm、高度2800mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（2）中，铸锭放入电炉中加热升温，炉温控制在470±5℃，保温时间为20-24小时。

4.根据权利要求3所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（3）中，冲孔内径为500mm，镦粗、冲孔、马架扩孔的温度为380℃-470℃。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（4）中，制作的矩形环坯圆度小于5‰，轧制过程中矩形环坯表面的温度为380℃-470℃。

6.根据权利要求5所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，制作异形截面环件坯料表面温度为380℃-470℃。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的一种超大直径6061铝合金异形截面环件的轧制方法，其特征在于：所述步骤（7）中，异形截面环件入水时间要求小于15秒，固溶水温为25-35℃。