[發明專利]一種高精密小直徑薄壁可擴口彎曲鋁合金管材的制備方法

有效

• 申請號: 201811405775.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN111215473B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 柴國強;李德富;胡捷
• 申請（專利權）人: 有研金屬復材技術有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;C21D9/08;C22F1/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發明涉及一種高精密小直徑薄壁可擴口彎曲鋁合金管材的制備方法，屬于金屬加工技術領域。該方法包括：(1)截取一定長度的鋁合金擠壓管坯；(2)將步驟(1)的管坯進行一道次兩輥軋制開坯；(3)將步驟(2)所得管坯進行去應力退火，消除加工硬化；(4)將步驟(3)所得管坯進行三旋輪強力旋壓變形，截去旋壓壓余；(5)將步驟(4)所得管坯進行小變形量空拉減徑；(6)將步驟(5)所得管材進行熱處理，得到成品管材。本發明成品管材軸向和周向組織細化，力學性能優良，保證了成品優良的擴口彎曲成形性能；采用兩輥大壓下量減徑開坯，保證坯料變形充分，晶粒細化的同時，提高了管材的加工效率，使得本發明制備的管材更具有經濟性。

技術領域

本發明涉及一種高精密小直徑薄壁可擴口彎曲鋁合金管材的制備方法，屬于金屬加工技術領域。

背景技術

小直徑薄壁鋁合金管材主要用于航空飛行器環控、液壓、燃油等系統中。小直徑薄壁鋁合金管材通常采用帶孔擠壓+多道次拉拔的方法進行生產，由于拉拔道次減薄量小，拉拔過程中需要多次退火，成形過程中晶粒難以破碎，成品管材組織粗大，彎曲、擴口后易產生褶皺等缺陷，系統的氣密性合格率低，甚至發生拋錨滴漏等嚴重事故。

發明內容

本發明的目的主要是為了解決當前航空用小直徑鋁合金成品管材，晶粒粗大，后續彎曲擴口過程中易產生褶皺、開裂等問題，提供一種組織細小、成形性能優良的高精密小直徑管材制備加工方法。

一種高精密小直徑薄壁可擴口彎曲鋁合金管材的制備方法，包括以下步驟：

(1)截取一定長度的鋁合金擠壓管坯；

(2)將步驟(1)的管坯進行一道次兩輥軋制開坯；

(3)將步驟(2)所得管坯進行去應力退火，消除加工硬化；

(4)將步驟(3)所得管坯進行三旋輪強力旋壓變形，截去旋壓壓余；

(5)將步驟(4)所得管坯進行小變形量空拉減徑；

(6)將步驟(5)所得管材進行熱處理，得到成品管材。

步驟(1)中，鋁合金擠壓管坯壁厚為3～5.5mm；外徑為30～60mm；管坯內表面光潔度為Ra3.2以上，截取管坯長度為300～1000mm。

步驟(2)中，采用兩輥冷軋管機進行軋制開坯，道次變形量為50％～80％；軋制開坯后管坯壁厚為1.5～2.3mm，外徑為15～28mm。軋制速度為30～70次/分鐘，每次送進量為1～4mm。

步驟(3)中，將開坯后的管坯進行去應力退火，消除加工硬化，退火溫度為 350℃～450℃，保溫時間為0.5～2h。

步驟(4)中，將兩輥冷軋開坯后的管坯進行三旋輪強力旋壓變形，旋壓1道次，一道次減薄率為30％～50％；旋壓變形后管材壁厚為0.9～1.4mm，外徑為9～17mm。旋輪工作角為25°，芯模轉速為60～100轉/分鐘，旋輪相對坯料進給速度為 60～100mm/min。

步驟(5)中，將旋壓開坯后的管坯進行1～3道次的小變形量空拉減徑；道次減徑量為10％～15％，總變形量為15％～30％；最終壁厚為0.95～1.5mm，外徑為 6～12mm。

步驟(6)中，將成品管材進行熱處理，退火溫度為350～450℃，固溶溫度為 480～520℃。

本發明制備得到的成品管材的壁厚范圍為0.95～1.5mm，壁厚允許偏差±0.02mm；外徑范圍為6～12mm，外徑允許偏差：±0.05mm。成品管材可進行180°彎曲成形不發生褶皺、開裂、橘皮等缺陷；可進行20％以上的擴口成形不開裂，可通過著色試驗。

本發明的優點：