[发明专利]一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法

权利要求书

1.一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：包括冲头（1）、转角挤压通道（3）、小截面扭挤通道（4）大截面矩形通道（5）、小截面正挤压一级六边形通道（6）、小截面正挤压二级矩形通道（7）和模套（12）、上轧辊（17）、下轧辊（18）；在挤压和轧制前对制备进行制备；

所述变形通道凹模（9）安装在模套（12）内，变形通道凹模（9）设有通道入口和通道出口、冲头（1）安装在通道入口处、转角挤压通道（3）安装在变形通道凹模（9）内、转角挤压通道（3）的一端与通道入口相连通，另一端通过小截面扭挤通道（4）大截面矩形通道（5）与小截面正挤压一级六边形通道（6）和小截面正挤压二级矩形通道（7）相连通、小截面正挤压二级矩形通道（7）与通道出口相连通，挤出坯料（8）与上轧辊（17）和下轧辊（18）相连通；

所述挤压和轧制前制备材料步骤：1.将镁合金原锭在680-720℃之间熔化；2.将熔化的金属液在680-720℃之间铸造成镁合金实心圆铸锭，自然冷却至室温；3.圆铸锭加工成圆柱状，在410℃进行24小时均匀化处理，提高其成型性能；4将热处理后的铸锭加热到300-400℃进行挤压和轧制。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：所述模套（12）的上端面上圆周分布有多个加热孔（10），变形通道凹模（9）和模套（12）侧壁上设有热电偶测温孔（11）。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：大截面矩形通道的横截面呈矩形、六边形或八边形，小截面正挤压一级六边形通道的横截面呈矩形、六边形或八边形。

4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：变形通道凹模（9）由两个半模拼装而成，变形通道凹模（9）呈倒立圆台状。

5.根据权利要求1所述的一种高性能镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：每一个轧制行程开始前，上轧辊首先压下至设定的尺寸。

6.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性镁合金变通道挤压与轧制复合成型装置及方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

步骤一、1.将镁合金原锭在680-720℃之间熔化；

2.将熔化的金属液在680-720℃之间铸造成镁合金实心圆铸锭，自然冷却至室温；

3.圆铸锭加工成圆柱状，在410℃进行24小时均匀化处理，提高其成型性能；

4.将热处理后的铸锭加热到300-400℃进行挤压和轧制；

步骤二、冲头（1）下行施载，坯料（2）在冲头（1）的作用下进入等通道转角挤压通道（3）内，发生剪切变形；

步骤三、冲头（1）继续下行，坯料（2）进入小截面扭挤通道（4）内，坯料（2）在小截面扭挤通道（4）内发生挤扭变形；

步骤四、冲头（1）继续下行，坯料（2）进入大截面矩形通道（5）内，坯料（2）在大截面矩形通道（5）内发生挤压变形；

步骤五、随着挤压变形过程的进行，坯料（2）进入小截面正挤压一级六边形通道（6）内，坯料（2）在小截面正挤压一级六边形通道（6）内产生挤压变形；

步骤六、随着挤压变形过程的进行，坯料（2）进入小截面正挤压二级矩形通道（7）内产生挤压变形；

步骤七、随着挤出过程的进行，坯料（2）在轧机前台喂入，将上轧辊（17）压下至设定尺寸，坯料（2）在轧辊的旋转带动下拽入轧制区域，进行轧制变形，即完成金属材料变通道与轧制复合成的成形零件（8）。