[發明專利]等通道螺旋擠壓制備高性能鎂合金的設備及方法

有效

• 申請號: 201711399812.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108296299B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王利飛;張華;程偉麗;王紅霞;薛鳳梅;陳志青
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B21C23/21
• 分類號: B21C23/21;B21C25/02;B21C23/00;C22C23/02
• 代理公司: 14100 太原科衛專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 溫彪飛

1.一種等通道螺旋擠壓制備高性能鎂合金的方法，采用等通道螺旋擠壓制備高性能鎂合金的設備，該設備包括立式液壓機（1），所述立式液壓機的工作平臺（2）上固定有凹模固定架（3），所述凹模固定架（3）內設置有凹模墊塊（4），所述凹模墊塊（4）上固定有凹模（5），所述凹模（5）與凹模固定架（3）之間設置有加熱套（6），所述凹模墊塊（4）與凹模固定架（3）之間襯有隔熱石棉，所述凹模（5）中心開有貫通凹模的型腔，所述型腔上部為橫截面是正多邊形的棱柱狀腔體，所述型腔下部為與上部對應的螺旋棱柱狀腔體，所述型腔下口部設有與螺旋棱柱狀腔體連續過渡的正多邊形棱柱狀卡口，所述凹模墊塊（4）和工作平臺（2）上開有與凹模型腔下口部對應的漏料孔，所述立式液壓機（1）的液壓柱頭（7）上固定有壓塊（8），所述壓塊（8）上固定有凸模（9），所述凸模（9）為與凹模（5）上部型腔配合的正多面體棱柱；其特征在于是通過以下操作步驟實現的：

一、用線切割將鎂合金坯料切割為與凹模型腔配合的正多面體棱柱，用600目砂紙對坯料外表面進行打磨，去除油污，然后依次用1000、1200、2500目砂紙進行打磨，確保表面清潔、光滑；

二、用99%的丙酮液與99.5%的無水乙醇液按照體積比3:2配置清洗液置于清洗槽內攪拌混合均勻；

三、將鎂合金坯料浸沒在清洗液內，將清洗槽放置在超聲波清洗機上對鎂合金坯料進行超聲波清洗30min后，取出鎂合金坯料并用無水乙醇清洗，然后用吹風機冷風吹干；

四、開啟真空氣氛加熱爐，預設溫度350~500℃，達到預設溫度時，將鎂合金坯料置于加熱爐中，保溫2~4h；

五、同時啟動立式液壓機（1），將凸模（9）伸入凹模（5）的型腔上部，開啟加熱套（6）對模具進行加熱，加熱溫度350~500℃，達到預熱溫度后保溫2~4h；

六、在預熱后的鎂合金坯料表面涂抹耐500℃高溫的石墨機油溶液進行潤滑，啟動立式液壓機（1）將凸模（9）退出凹模（5）的型腔上部，將鎂合金坯料放入凹模（5）的型腔上部后，啟動立式液壓機（1），在凸模（9）與鎂合金坯料接觸時停止，再次啟動加熱套（6）進行保溫，溫度350~500℃保溫2~4h，并一直保持預設溫度；

七、啟動立式液壓機（1）下壓凸模（9），凸模（9）擠壓鎂合金坯料進入凹模（5）的型腔下部，待鎂合金坯料完全壓入型腔下部的螺旋棱柱狀腔體后，停止下壓；

八、退出凸模（9），在凹模（5）的型腔上部放入另一根坯料，采用同樣步驟將另一根坯料壓入型腔下部，即可將第一根坯料擠出；

九、將第一根鎂合金坯料旋轉一個對角角度后繼續采用同樣步驟對其進行螺旋擠壓，如此反復多個道次后，將加熱套溫度調至200~350攝氏度，繼續對鎂合金坯料進行多個道次的螺旋擠壓；

十、取擠壓后的鎂合金試樣，用砂紙對表面進行打磨后，用上述丙酮與無水乙醇液配置的清洗液對鎂合金試樣進行清洗，然后用無水乙醇再次進行清洗，最后用冷風機冷風吹干，最終獲得高性能的鎂合金料。