[发明专利]Inconel690合金无缝管材穿孔针挤压成形方法

摘要

一种Inconel690合金无缝管材穿孔针挤压成形方法，对管坯加热采用阶梯式加热方式，并采用玻璃润滑剂-A5粉对管坯进行润滑。管坯的挤压过程包括挤压开始至管材突破工作带成形阶段和管材稳定挤出阶段，其中，挤压开始至管材突破工作带成形阶段中的挤压速度由0mm/s线性上升到150～250mm/s，管材稳定挤出阶段匀速挤压，其挤压速度为150～250mm/s；得到热成形管材。本发明中，管坯在三向压应力状态下成形，改善了金属的塑性流动能力，且成形管坯及工模具均具有对称性，使成形的管材组织均匀，内外表层质量优良，精度高，机械性能良好，室温下屈服应力可达314～325MPa，抗拉强度可达746～763MPa，延伸率可达44％以上。

主权项

一种Inconel690合金无缝管材穿孔针挤压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、管坯制备根据管材内外径尺寸及管材长度，以及挤压筒的内径尺寸，确定管坯内径、外径及长度：管坯外径为：D管坯外径＝D挤压筒‑(5～20mm)；管坯内径为：D管坯内径＝D管材内径+(5～15mm)；管坯长度为：L管坯＝(D管材外径2‑D管材内径2)×L管材÷(D管坯外径2‑D管坯内径2)+L余量；采用离心铸造的方法生产管坯，浇注温度为1460‑1580℃，铸模转速为500～1000r/min，钢水浇注速度为50～200kg/s；浇注完毕，待管坯温度降至1080℃～1100℃时，降低转速至300～500r/min，继续旋转15‑60min后停车；待管坯温度降至850℃时进行脱模；将离心铸造的管坯放入预热温度为850℃的环形炉内，保温1h后，随炉冷却至室温；最后进行车削加工、修磨管坯内外表面和前后两个断面，并倒圆角，r圆角＝5～12mm；得到制备好的管坯；第二步、管坯加热管坯加热采用阶梯式加热方式：首先，将管坯放入预热至870℃的电阻加热炉中，对电阻加热炉保温6h；将管坯在电阻加热炉内继续加热至1050℃，加热过程的时长为0.5h，保温1.5h；将管坯置入功率为1250Kw的感应炉中加热至1130～1180℃，得到加热后的管坯；第三步、管坯润滑管坯润滑包括对管坯外表面的润滑、管坯内表面的润滑；所述的管坯外表面和管坯内表面的润滑在铺粉台上完成；具体过程是：管坯外表面的润滑：将铺粉台的斜度调整5～10°；通过铺粉装置在铺粉台上均匀铺撒5～8mm的玻璃润滑剂‑A5粉；加热后的管坯放在铺粉台一端并使其在铺粉台上滚动一周将玻璃润滑剂‑A5粉熔融，管坯的滚动速度为0.3～0.5rad/s；熔融后的玻璃润滑剂‑A5粉在管坯外表层形成厚度为1～2mm的玻璃膜；管坯内表面的润滑：当管坯在铺粉台上滚动的同时，利用喷枪将玻璃润滑剂‑A5粉均匀的涂覆在管坯内表层，涂覆厚度为1～2mm；得到内表面和外表面润滑后的管坯；第四步、对管坯进行挤压挤压前将用玻璃润滑剂预先制成的玻璃垫贴合在挤压模具的工作端面上；将管坯放入预热至500℃的挤压筒内；通过挤压垫对管坯进行挤压；挤压过程包括挤压开始至管材突破工作带成形阶段和管材稳定挤出阶段；其中，挤压开始至管材突破工作带成形阶段中的挤压速度由0mm/s线性上升到150～250mm/s，管材稳定挤出阶段匀速挤压，其挤压速度为150～250mm/s；得到热成形管材；第五步、管材后处理所述的管材后处理包括管材的矫直、管材固溶处理、管材表面酸洗处理、管材超声波探伤和精加工；对热成形管材进行矫直；当热成形管材达到所需长度时将管材切断；将切断的热成形管材放入预热至1080～1150℃的环形炉内进行固溶处理，固溶处理时间为5～8h，随炉冷却至室温；对固溶处理后的热成形管材进行表面酸洗处理和超声波探伤，经精加工后得到成品管材。