[发明专利]一种大规格铝合金半圆管加工工艺

说明书

本发明公开了一种大规格铝合金半圆管加工工艺，其工艺流程为：熔炼→纯净化处理→铸造→铸锭均火→挤压→辊矫→包装。本发明突破半圆管熔铸、挤压、模具设计、精整矫直、热处理等关键技术，解决了挤压时金属填充不足导致的壁厚不均和扩口、并口难题，实现压力容器用铝合金半圆管的一次挤压成型，大幅缩减生产工序，提高了成品率和产品质量。且通过工艺改进，加工出了一次挤压成型的大规格铝合金半圆管，该规格接近理论极限，为目前国内最大一次挤压成型规格。另外，本发明加工工艺中近一半的原材料采用5A83一级废料，廉价易得，大幅降低了铝合金半圆管的加工成本。

技术领域

本发明属于金属半圆管加工技术领域，具体涉及一种大规格铝合金半圆管加工工艺。

背景技术

目前，国内对铝合金的管材成型，都是由针对钢材的螺旋焊管、折弯机、U成形机、RB辊弯机等直接进行铝合金的成型。然而，由于铝合金材质和钢材物理特性有较大的区别，因此成形精度及效率往往达不到要求。

铝合金半圆管主要应用在空分设备的压力容器上，属于关键性部件。现阶段，该类产品主要通过同类合金的板材折弯成形获取，即通过熔炼→热轧→弯曲成型工艺加工而成，但该种加工方式工序多，成品率低，制造成本高，而且产品的质量参差不齐。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有铝合金半圆管加工工艺存在的上述缺陷，提供一种成本低廉、成品率高的大规格铝合金半圆管加工工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种大规格铝合金半圆管加工工艺，其工艺流程为：熔炼→纯净化处理→铸造→铸锭均火→挤压→辊矫→包装。具体包括以下步骤：

步骤一、熔炼：以质量百分比计，将占装炉量总量49.8-50.2%的铝锭和45.95-46.35%的废料加入熔炼炉中，于700-750℃下熔炼，其中，管状及棒状废料装于炉底层，块状废料及铝锭装于炉中层；待炉料完全熔化后均匀撒入15-20Kg的2号熔剂覆盖，于700-750℃的熔炼温度下扒渣，扒渣后加入装炉量总量3.85%的Mn剂、Mg剂和Cr剂，所有合金元素全部加入保温15min后，充分搅拌熔体，以确保合金元素完全熔化，待成分均匀后取样检测，取样时熔体温度≥730℃；

步骤二、纯净化处理：将静置炉炉膛温度控制在760℃，至少保温1h，并向炉内撒入10-20Kg的 2号熔剂，待步骤一中成分检测合格的熔体温度≥750℃时，将该熔体导入静置炉内，通入氮氯混合气体精炼10-12min，然后进行扒渣、静置和氢气含量测定，氢气含量≤0.1ml/100g 铝的熔体，开始铸造；

步骤三、铸造：铸造开始时使用Al99.70的铝液铺底，待铺底铝液边缘凝固厚度达到20-40mm后，开始注入步骤二中氢气含量≤0.1ml/100g 铝的熔体进行铸造，铸造速度40-60mm/min，铸造温度710-720℃，水压0.08-0.12MPa，最后得到铸锭，铸造过程中距铸锭首尾端0.5-1.0m内各取最终光谱、化学试样两份，一份分析，一份备查；

步骤四、铸锭均火：将步骤三中所得铸锭置于均火炉，于450-465℃下保温24h，然后随炉冷却至250℃以下后出炉；

步骤五、挤压：采用50MN挤压机，将步骤四中均火后的铸锭置于挤压筒中进行挤压，得到半圆管管材；

步骤六、辊矫：对步骤五中半圆管管材进行辊矫，矫直完的管材表面光洁，应无划伤、碰伤、压坑和棱子，对于壁厚为5-50mm的管材，可有深度≤0.5mm的棱子存在。

作为本发明技术方案的优选，步骤一中，所述废料为5A83。

步骤一中，所述铝锭牌号为Al 99.70。

所述Mn剂为90%含量的Mn剂，Mg剂为99.99%含量的镁锭，Cr剂为75%含量的Gr剂。Mn剂占比0.80%、Mg剂占比3.0%、Cr剂占比0.05%。