[發(fā)明專利]一種鎂合金絲的電磁拉拔方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010172787.1
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN101837380A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金文中;張偉;杜志強(qiáng);王建平;雷建
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽理工學(xué)院
• 主分類號: B21C1/02
• 分類號: B21C1/02;B21C9/00;B21C3/14
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 王自剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有色金屬塑性成型領(lǐng)域技術(shù)，特別是一種鎂合金絲的電磁拉拔方法和裝置。

背景技術(shù)

高強(qiáng)高韌的鎂合金絲可作為焊接材料、纖維增強(qiáng)構(gòu)件、特殊彈簧部件、航空零部件等應(yīng)用，具有很好的市場應(yīng)用前景。拉拔成形是目前金屬絲材的主要成形方法，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異等無比優(yōu)越性。然而鎂合金屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)比小于1.732，在室溫拉伸的受力狀態(tài)下，滑移系少且不易發(fā)生孿生變形，因此鎂合金的塑性變形能力差，很難進(jìn)行拉拔成形。而在受壓狀態(tài)下晶體內(nèi)部容易發(fā)生孿生變形，由于晶體內(nèi)部滑移和孿生的協(xié)調(diào)，鎂合金則表現(xiàn)出較好的塑性變形能力。當(dāng)將變形溫度提高到225℃以上時，鎂合金將呈現(xiàn)明顯的脆-延性轉(zhuǎn)變。此時，滑移成為主要的變形方式，鎂合金的塑性變形變得容易的多。因此目前鎂合金的塑性變形主要在300～500℃溫度范圍內(nèi)通過擠壓、軋制和鍛造等壓力加工方法進(jìn)行。然而采用熱擠壓法生產(chǎn)直徑小于2.0mm的鎂合金絲時，擠壓力很大，對擠壓模具和設(shè)備的要求幾近苛刻，擠壓成本高，生產(chǎn)效率很低。此外通過熱擠壓法生產(chǎn)的直徑小于2.0mm的鎂合金絲偏軟，挺直度差，從而影響其在焊接材料、特殊彈簧部件等方面的應(yīng)用。

申請?zhí)枮?00320128716.7的中國專利提出了一種鎂合金絲拉拔方法，其利用鎂合金絲的擠壓方法制備直徑大于2mm的較粗鎂合金絲；根據(jù)對鎂合金絲的需要制造一系列一定孔徑的拔絲模；在拉拔鎂合金絲過程中加熱拔絲模，通過拔絲模將熱量傳遞給鎂合金絲，增大其塑性，以實現(xiàn)拉拔鎂合金絲。其特點是對模具要求不高，鎂合金絲表面質(zhì)量好，設(shè)備簡單。該技術(shù)先加熱拔絲模，然后再通過拔絲模將熱量傳遞給鎂合金絲來提高鎂合金絲溫度增大其塑性，因此鎂合金絲的預(yù)熱速度低，在工業(yè)化應(yīng)用時遇到鎂合金絲粗線坯在線預(yù)熱速度遠(yuǎn)低于所需拉拔速度的難題。此外，該技術(shù)中拔絲模具長期處于高溫工作狀態(tài)對模具的壽命也將非常不利。

《有色金屬》2007年第2期第10-13頁刊登的文章“鎂合金絲材的電致塑性拉拔研究”提出了在拔絲模具兩端引入高能脈沖電流，利用變形區(qū)的鎂合金在高能脈沖電流作用下塑性增加的電致塑性效應(yīng)來實現(xiàn)鎂合金絲的拉拔成形。該方法比較適合直徑小于3mm的鎂合金絲的拉拔，得到的鎂合金絲的力學(xué)性能也較好，但從實際工業(yè)應(yīng)用效果來看，在常溫下，通過電塑性效應(yīng)來大幅提高鎂合金絲的拉拔加工能力還是比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鎂合金絲的電磁拉拔方法和裝置，通過本發(fā)明的方法和裝置可以高效生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)異的鎂合金絲材。

為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種鎂合金絲的電磁拉拔方法，包括使用帶有孔徑與拉拔后的細(xì)鎂合金絲目標(biāo)直徑相一致的小孔的拔絲模具以及收絲和放絲裝置，收絲和放絲裝置上均含有卷筒，特征在于首先將盤在放絲裝置卷筒上、端部軋細(xì)的鎂合金絲粗線坯依次穿過電磁場發(fā)生器、拔絲模具，然后將鎂合金絲粗線坯和卷絲裝置上的卷筒相連，接著啟動中、高頻電磁場發(fā)生器并通過控制電磁場的頻率和功率使鎂合金絲粗線坯的溫度被快速升高并穩(wěn)定在250～500℃之間，最后通過開啟收絲和放絲裝置帶動鎂合金絲粗線坯通過拔絲模具，得到細(xì)鎂合金絲。這樣可以完成一個道次的拉拔，得到一定直徑的細(xì)鎂合金絲。完成一個道次的拉拔后換上孔徑更細(xì)的拔絲模具重復(fù)上述步驟，直到得到所需直徑的鎂合金絲。

本發(fā)明的一種鎂合金絲的電磁拉拔方法，其具體的技術(shù)方案可以是：所述的電磁場發(fā)生器的頻率范圍為中頻1000-10000Hz或高頻10000-300000Hz，電磁場發(fā)生器的功率范圍為0.1-80kW，電磁場發(fā)生器設(shè)置在拔絲模具進(jìn)絲端外側(cè)0.2-500mm處。上述技術(shù)方案進(jìn)一步具體的技術(shù)方案可以是：在所述的電磁場發(fā)生器設(shè)置進(jìn)氣孔，通過進(jìn)氣孔持續(xù)通入氮氣、二氧化碳等惰性保護(hù)氣體。上述技術(shù)方案進(jìn)一步具體的技術(shù)方案還可以是：中、高頻電磁場發(fā)生器的感應(yīng)線圈采用螺旋型結(jié)構(gòu)，感應(yīng)線圈由絕緣外殼進(jìn)行密閉，外殼的左右兩端開設(shè)有可以允許鎂合金絲粗線坯通過的孔道，孔道位于可以使得鎂合金絲粗線坯沿著電磁場的中軸線通過的位置，即孔道位于電磁場的中軸線和電磁場發(fā)生器的外殼交會處。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的在于當(dāng)將中、高頻電磁場作用于鎂合金絲粗線坯時，能夠得到效率最高的加熱效應(yīng)，從而實現(xiàn)拉拔過程中鎂合金絲粗線坯的在線預(yù)熱速度和所需拉拔速度的有效匹配。進(jìn)氣孔可以設(shè)置在電磁場發(fā)生器的任何位置，最佳的位置是在電磁場發(fā)生器的絕緣外殼左右端面容納鎂合金絲粗線坯通過的孔道上方。