固定針擠壓鋁合金無縫管材穿孔階段擠壓針分析

固定針擠壓鋁合金無縫管材穿孔階段金屬的流動(dòng)分析 作者：石峰，葉朋飛，王煜，劉麗英 作者單位：石峰,葉朋飛(青島海源合金新材料有限公司,山東青島266316)，王煜(西北工業(yè)大學(xué),陜 西西安710000)，劉麗英(遼寧忠旺集團(tuán),遼寧遼陽111003) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/conference_7360787.aspx

為了揭示大型鋁合金無縫管材擠壓成形中的關(guān)鍵技術(shù)問題,以7075鋁合金為例,采用剛黏塑性有限元法分析工藝參數(shù)對(duì)鋁合金管材擠壓成形過程的影響。研究結(jié)果表明:隨著成形溫度增加,擠出模口處所受附加拉應(yīng)力逐漸降低,但過高擠壓溫度反而會(huì)增大黏附力;隨著擠壓速度增大,所需擠壓載荷明顯增加,且管材擠出過程中金屬變形流動(dòng)的均勻性隨之降低;在擠壓溫度為430℃、擠壓速度為2mm/s時(shí)進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn),一次性成形大型鋁合金無縫擠壓管材,且所得制品的表面質(zhì)量良好,符合使用要求。

對(duì)沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金gh202進(jìn)行了熱擠壓工藝研究,以保持?jǐn)D壓變形區(qū)的熱量平衡為依據(jù),制定并優(yōu)化了擠壓工藝參數(shù),開發(fā)并應(yīng)用了專用擠壓筒和潤滑材料。結(jié)果表明,熱擠壓工藝適用于gh202合金無縫管制備,管材組織均勻,力學(xué)性能高,生產(chǎn)效率及成材率大幅度提高。

天津港鋁有色金屬材料公司自主研發(fā)的采暖散熱器專用防腐蝕鋁合金無縫管項(xiàng)目獲得驗(yàn)收,產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。該產(chǎn)品是一項(xiàng)"以鋁代銅"新產(chǎn)品,具有防腐蝕能力和抗壓能力強(qiáng)、加工性能好以及質(zhì)輕、價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),可成功替代傳統(tǒng)散熱器用紫銅管材。

：穿孔針粘鋁是造成鋁合金管材擠壓時(shí)產(chǎn)生內(nèi)表面擦傷缺陷的主要原因之一．利用掃描電鏡對(duì)擠壓過程中穿孔針與鋁的接觸面之間相互作用的行為進(jìn)行了研究，分析了粘鋁的機(jī)制及其影響因素。

ASTM E215—87鋁合金無縫管材電磁檢測設(shè)備標(biāo)定實(shí)施方法

ASTM E215—87 鋁合金無縫管材電磁檢測設(shè)備標(biāo)定實(shí)施方法

提出了計(jì)算穿孔針上單位壓力的方法,測定了3種鋁合金穿孔針單位壓力的修正系數(shù)。用此方法和系數(shù),修改了老壓機(jī)的工藝,消除了事故,提高了管材質(zhì)量,取得了經(jīng)濟(jì)效益。

(出版日期:2012年)本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋯合金無縫管材(r60802級(jí)、r60804級(jí);直徑與壁厚比小于80)的制造和性能規(guī)定了要求。這種管材用于candu堆的反應(yīng)性控制組件。

5052鋁合金大直徑薄壁無縫管材廣泛應(yīng)用于制造氣體分流設(shè)備導(dǎo)流管,該產(chǎn)品有尺寸精度要求高,內(nèi)部有承壓要求,且徑厚比大等特點(diǎn),增加了生產(chǎn)難度。通過采用特殊加工的鑄錠和制定合理的擠壓工藝參數(shù),在55mn雙動(dòng)反向擠壓機(jī)進(jìn)行試生產(chǎn),最終產(chǎn)品的尺寸精度和性能完全滿足客戶使用要求。

針對(duì)外徑與壁厚比值大于77.5的鈦薄壁管材矯直過程中易出現(xiàn)脹徑、縮徑、扭曲、壓扁等現(xiàn)象,從理論上進(jìn)行分析,根據(jù)理論計(jì)算,結(jié)合公司現(xiàn)有七輥臥式矯直機(jī)特點(diǎn),對(duì)覬62mm×0.8mm規(guī)格純鈦薄壁管材進(jìn)行矯直分析。結(jié)果表明：合理選擇管材送進(jìn)速度、矯直輥夾角、壓下量、反彎量等參數(shù),可有效確保管子在較小脹、縮徑條件下,獲得良好的直線度及表面質(zhì)量,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了揭示異形鋁材穿孔針擠壓成形規(guī)律,以導(dǎo)彈尾翼為例,采用非線性有限元對(duì)其擠壓過程進(jìn)行三維熱力耦合模擬,系統(tǒng)地分析了工藝條件對(duì)溫升變化、附加拉應(yīng)力及成形載荷的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明:在低速擠壓范圍,坯料上最高溫度峰值均呈減小趨勢變化,隨擠壓速度的增加,最高溫度峰值的降幅隨之減小,而?？谔庉S向附加拉應(yīng)力的數(shù)值則相應(yīng)地增大;成形過程中模口處的軸心部位為高溫區(qū),隨著軸心距的增加,溫度值呈梯度減小的趨勢變化;隨著凸模壓下量的增加,溫度減小的梯度趨勢逐漸變緩,為異型截面鋁材穿孔針擠壓成形的工藝設(shè)計(jì)及變形流動(dòng)控制提供理論依據(jù)。

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子= ·一臺(tái)典型的每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%= ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需 ·如果每度電費(fèi)為元:1cfm=元/小時(shí) ·1立方米/分= ·所以1立方米/分=元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的每年運(yùn)行8,000小時(shí)來計(jì)算將耗電: 10x8,000x=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對(duì)比情況下所產(chǎn)生的電費(fèi) 無縫鋼管10x8000x=418400元 airpipe超級(jí)管路（10x8000x

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綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺(tái)典型的空壓機(jī)每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%x0.746kw/0.9=0.912kw ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需0.228kw ·如果每度電費(fèi)為0.65元:1cfm=0.1482元/小時(shí) ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的空壓機(jī)每年運(yùn)行8,000小時(shí)來計(jì)算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦

綜合參數(shù)比較 -康帕斯管道與無縫鋼管 第一部分：節(jié)能 每立方米/分壓縮空氣的成本 通過下列計(jì)算可得到， ·假定: 電機(jī)服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺(tái)典型的空壓機(jī)每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%x0.746kw/0.9=0.912kw ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需0.228kw ·如果每度電費(fèi)為0.65元:1cfm=0.1482元/小時(shí) ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時(shí) ·所以一臺(tái)10立方米/分的空壓機(jī)每年運(yùn)行8,000小時(shí)來計(jì)算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計(jì)算67立方米/分的流量運(yùn)行8000小時(shí)將耗電（無泄漏狀態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對(duì)比情況下所產(chǎn)生的

鋁合金大規(guī)格拉制無縫管材由于外形尺寸大,尺寸精度高,特別是對(duì)管材的表面質(zhì)量、直線度要求很嚴(yán),生產(chǎn)難度大。以6061鋁合金為例,介紹采用擠壓開坯進(jìn)行拉制無縫管材的生產(chǎn)工藝。

《電光源用鈮鋯合金無縫管》國家標(biāo)準(zhǔn)用于規(guī)范電光源用鈮鋯合金無縫管產(chǎn)品,于2009年12月通過全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織的標(biāo)準(zhǔn)審定。近年來,隨著社會(huì)公共事業(yè)的快速發(fā)展,電光源用鈮鋯管需求增長迅速。本標(biāo)準(zhǔn)的頒布能夠起到規(guī)范市場、提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少分歧的作用。

1 《艦船用銅鎳合金無縫管》 標(biāo)準(zhǔn)（審定稿）編制說明 1任務(wù)來源 根據(jù)國標(biāo)委綜合[2017]128號(hào)及有色標(biāo)委[2018]2號(hào)文件《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2018年第一批有色金屬國家 標(biāo)準(zhǔn)制（修）定項(xiàng)目計(jì)劃的通知》，其中附件1《2018年第一批有色金屬國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃表》序號(hào)第 91項(xiàng)（項(xiàng)目計(jì)劃為20173791-t-610），《艦船用銅鎳合金無縫管》國家標(biāo)準(zhǔn)由浙江海亮股份有限公司、 江陰和宏精工科技有限公司、無錫隆達(dá)金屬材料有限公司、上虞金鷹銅業(yè)有限公司、江蘇萃隆精密銅 管股份有限公司、金龍精密銅管集團(tuán)股份有限公司、浙江省冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)站有限公司、江西省銅及 銅產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、山東中佳電子科技有限公司、常熟中佳新材料有限公司共同起草修訂，完成 年限2019年12月。 2工作簡況 2.1立項(xiàng)目的和意義 銅及銅合金管在海洋工程領(lǐng)域中的主要應(yīng)用分為兩大類，一

采用無潤滑方式擠壓鋁合金管,可有效消除擠壓管內(nèi)表面常見的各種擦傷缺陷,得到內(nèi)表面質(zhì)量優(yōu)良的管材。分析了工藝因素對(duì)實(shí)現(xiàn)無潤滑擠壓鋁合金管的影響,提出了主要工藝參數(shù)選擇或確定的依據(jù)。

使用wzs-6000型真空熱處理爐對(duì)tc4管坯進(jìn)行軋制前熱處理,熱處理溫度分別為800、860和920℃,保溫1h爐冷至500℃再空冷至室溫。對(duì)熱處理后材料的顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,860℃×1h爐冷至500℃再空冷至室溫為軋制前最佳熱處理工藝。

為了了解鋁合金擠壓時(shí)的表面行為及粗晶環(huán)的來源和機(jī)制,進(jìn)行了小規(guī)模的反擠壓試驗(yàn)。為了知道工件條件和化學(xué)成分對(duì)其影響,對(duì)制件做了金相和定向條像顯微照片觀察,發(fā)現(xiàn)降低再結(jié)晶抑制元素(如cr)含量,增大擠壓比和擠壓速度都會(huì)增大粗晶環(huán)的深度?；跀D壓時(shí)顯微組織的演變,提出了在制件外表生成粗晶環(huán)的機(jī)制。