專利名稱：變形鎂合金連續擠壓方法
技術領域：
本發明屬于有色金屬塑性成型技術領域，涉及到變形鎂合金管材、型材和線材的連續擠壓方法。
背景技術：
變形鎂及鎂合金具有低比重、高比強度和比剛度以及較低的原材料價格、可回收性好等顯著優點，近年來，廣泛應用于航天、航空、通訊、計算機、交通、汽車、機械等領域。目前變形鎂及鎂合金的應用主要是壓鑄件，但其由于受到壓鑄機械性能的限制，以及其金屬流動性能的限制，變形鎂及鎂合金難于制備成大型及薄壁的構件，并且成品率較低，約為10％左右，因此就限制了鎂及鎂合金的應用。同樣常規的熱擠壓生產鎂合金難度也很大，主要是由于鎂和多數鎂合金屬具有密排六方結構，室溫下塑性變形相當困難，鎂擠壓產品表面不光滑，易于出現裂紋，擠壓通路易堵塞等。所以，近年來變形鎂及鎂合金成型性研究就成了進一步發展的前沿課題。
國家發明專利ZL03111456.3公開了一種鎂合金絲連續擠壓方法。它是將擠壓模、外包石墨片的鎂合金錠、熱擠壓軸依次放入擠壓筒中壓實；然后連同托墊放入電爐中加熱并保溫，然后在壓力機上擠壓；同時控制絲擠出速度在1～5米/分鐘。但是這些技術在擠壓時坯料和模具溫度始終維持在400℃～450℃左右，鎂合金為半固態，并且為防坯料熔斷用氮氣吹擠壓模出口處，并要在合理的潤滑劑等條件下，甚至需要采用熱擠壓與熱拉拔的復合工藝條件下才能完成，對模具和擠壓機的要求幾近苛求，擠壓成本極高，效率極低，且只能擠壓合金含量較低的鎂合金。由于上述的擠壓工藝中鎂合金處于半固態，對于高含量的鎂合金，將發生相變并且熱擠壓坯料極易氧化，模具長期處于高溫工作狀態對模具壽命也是不利的，因此擠壓成本相對較高，效率較低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種變形鎂合金連續擠壓方法，以解決現有擠壓工藝上的不足，而且擠壓能耗低，擠壓成本低，效率高。
本發明的技術思路是，通過細化晶粒的方法可以顯著改善鎂及其合金的塑性加工性能，且大剪切變形方式更有利于細化晶粒。參考鋁材連續擠壓擠壓技術，利用了鎂合金坯料與旋轉擠壓輪之間的強摩擦所產生足夠的擠壓力和熱量，將桿料、顆粒料或熔融金屬以真正連續大剪切變形方式直接擠壓成制品。
本發明的技術方案是一種變形鎂合金連續擠壓方法，是將變形鎂合金的圓線材坯料經送料輪送入旋轉式連續擠壓機內擠壓，通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓成制品。
本發明的方法利用鎂合金在擠壓過程中坯料晶粒尺寸的細化和大剪切變形，使產品組織性能均勻和塑性得到提高。同時生產工藝利用擠壓過程中摩擦作功自身所產生的熱量，不需要電加熱或其它外加熱形式，生產能耗低；并且高含量的鎂合金在擠壓過程中溫度相對較低，只有200～400℃，鎂合金不會發生相變，并在熱擠壓坯料過程中不會氧化，模具也能長期工作，因此擠壓成本相對較低，效率較高。是生產超長度中小規格變形鎂合金管材、型材和線材的先進方法。
具體實施例方式
下面結合具體實施例詳細描述本發明
實施例1一種變形鎂合金連續擠壓方法，是將AZ31型號鎂合金鑄錠坯料經1250t熱擠壓機熱擠壓或經熔化爐熔化后通過水平結晶器制成直徑為10-20mm(依據成品管材尺寸而定)的變形鎂合金圓線材坯料，表面經過HNO3酸洗和清水漂洗干燥后，經送料輪送入改裝的國產LJ300型鋁材連續擠壓機內擠壓，通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓出φ8×1mm的AZ31鎂合金管材至φ18×1mm等規格的AZ31鎂合金管材；在擠壓過程中，擠壓輪轉速為12轉/分鐘，控制摩擦作功所產生熱量使擠壓出口溫度保持在380℃，制品出口速度在31～32米/分鐘波動。
實施例2一種變形鎂合金連續擠壓方法，是將AZ31型號鎂合金鑄錠坯料經1250t熱擠壓機熱擠壓或經熔化爐熔化后通過水平結晶器制成直徑為10-20mm(依據成品型材尺寸而定)的變形鎂合金圓線材坯料，表面經過HNO3酸洗和清水漂洗干燥后，經送料輪送入改裝的國產LJ900型鋁材連續擠壓機內擠壓，通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓出20×10×2mm等規格的“T”型鎂合金型材；在擠壓過程中，擠壓輪轉速為15轉/分鐘，控制摩擦作功所產生熱量使擠壓出口溫度保持在400℃，制品出口為速度在10～32米/分鐘波動。
實施例3
一種變形鎂合金連續擠壓方法，是將AZ31型號鎂合金鑄錠坯料經1250t熱擠壓機熱擠壓或經熔化爐熔化后通過水平結晶器制成直徑為10-20mm(依據成品型材尺寸而定)的變形鎂合金圓線材坯料，表面經過HNO3酸洗和清水漂洗干燥后，經送料輪送入改裝的國產LJ500型鋁材連續擠壓機內擠壓，通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓出φ8-φ18mm的鎂合金線材；在擠壓過程中，擠壓輪轉速為10轉/分鐘，控制摩擦作功所產生熱量使擠壓出口溫度保持在200～250℃，制品出口為速度在30～40米/分鐘波動。
權利要求
一種變形鎂合金連續擠壓方法，是將變形鎂合金的圓線材坯料經送料輪送入旋轉式連續擠壓機內擠壓，其特征在于通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓成制品；在擠壓過程中，擠壓輪轉速為10-15轉/分鐘，控制摩擦作功所產生熱量使擠壓出口溫度保持在200～400℃之間，制品出口速度為10～40米/分鐘。
全文摘要
本發明為一種變形鎂合金連續擠壓方法，屬于有色金屬塑性成型技術領域。其主要技術方案是將變形鎂合金的圓線材坯料經送料輪送入旋轉式連續擠壓機內擠壓，通過調整擠壓輪面與槽封塊弧面之間的接觸長度和運轉間隙，使變形鎂合金坯料與帶溝槽的旋轉擠壓輪之間產生擠壓力，和摩擦產生熱量，將變形鎂合金坯料以連續大剪切變形方式直接在模具中擠壓成制品。本發明的產品廣泛應用于航天、航空、通訊、計算機、交通、汽車、機械等領域。
文檔編號B21C23/00GK1974045SQ20061013687
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月12日 優先權日2006年12月12日
發明者郭道強, 張輝, 劉詩安, 陳水先 申請人:郴州市強旺新金屬材料有限公司