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,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?？谔幩芨郊永瓚?yīng)力逐漸降低,但過高擠壓溫度反而會增大黏附力;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的均勻性隨之降低;在擠壓溫度為430℃、擠壓速度為2mm/s時進行工藝實驗,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。

對沉淀強化型鎳基高溫合金gh202進行了熱擠壓工藝研究,以保持擠壓變形區(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目獲得驗收,產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品先進水平。該產(chǎn)品是一項"以鋁代銅"新產(chǎn)品,具有防腐蝕能力和抗壓能力強、加工性能好以及質(zhì)輕、價低等優(yōu)點,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．利用掃描電鏡對擠壓過程中穿孔針與鋁的接觸面之間相互作用的行為進行了研究，分析了粘鋁的機制及其影響因素。

ASTM E215—87鋁合金無縫管材電磁檢測設(shè)備標定實施方法

ASTM E215—87 鋁合金無縫管材電磁檢測設(shè)備標定實施方法

提出了計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),修改了老壓機的工藝,消除了事故,提高了管材質(zhì)量,取得了經(jīng)濟效益。

(出版日期:2012年)本標準對鋯合金無縫管材(r60802級、r60804級;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,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雙動反向擠壓機進行試生產(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,從理論上進行分析,根據(jù)理論計算,結(jié)合公司現(xiàn)有七輥臥式矯直機特點,對覬62mm×0.8mm規(guī)格純鈦薄壁管材進行矯直分析。結(jié)果表明：合理選擇管材送進速度、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,達到標準要求。

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其擠壓過程進行三維熱力耦合模擬,系統(tǒng)地分析了工藝條件對溫升變化、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?？谔幍妮S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)計及變形流動控制提供理論依據(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 通過下列計算可得到， ·假定: 電機服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子= ·一臺典型的每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%= ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需 ·如果每度電費為元:1cfm=元/小時 ·1立方米/分= ·所以1立方米/分=元/小時 ·所以一臺10立方米/分的每年運行8,000小時來計算將耗電: 10x8,000x=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計算67立方米/分的流量運行8000小時將耗電（無泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對比情況下所產(chǎn)生的電費 無縫鋼管10x8000x=418400元 airpipe超級管路（10x8000x

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 通過下列計算可得到， ·假定: 電機服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子= ·一臺典型的每1hp可產(chǎn)生4cfm ·1hp=110%= ·所以產(chǎn)生1cfm壓縮空氣需 ·如果每度電費為元:1cfm=元/小時 ·1立方米/分= ·所以1立方米/分=元/小時 ·所以一臺10立方米/分的每年運行8,000小時來計算將耗電: 10x8,000x=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計算67立方米/分的流量運行8000小時將耗電（無泄漏狀 態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對比情況下所產(chǎn)生的電費 無縫鋼管10x8000x=418400元 airpipe超級管路（10x8000x

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 通過下列計算可得到， ·假定: 電機服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺典型的空壓機每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 ·如果每度電費為0.65元:1cfm=0.1482元/小時 ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時 ·所以一臺10立方米/分的空壓機每年運行8,000小時來計算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計算67立方米/分的流量運行8000小時將耗電（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 通過下列計算可得到， ·假定: 電機服務(wù)系數(shù)=110% 功率因子=0.9 ·一臺典型的空壓機每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 ·如果每度電費為0.65元:1cfm=0.1482元/小時 ·1立方米/分=35.315cfm ·所以1立方米/分=5.23元/小時 ·所以一臺10立方米/分的空壓機每年運行8,000小時來計算將耗電: 10x8,000x5.23=418400元（無泄漏狀態(tài)下） 通過如上公式計算67立方米/分的流量運行8000小時將耗電（無泄漏狀態(tài)）： 管路材質(zhì)摩擦系數(shù)對比情況下所產(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,特別是對管材的表面質(zhì)量、直線度要求很嚴,生產(chǎn)難度大。以6061鋁合金為例,介紹采用擠壓開坯進行拉制無縫管材的生產(chǎn)工藝。

《電光源用鈮鋯合金無縫管》國家標準用于規(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準化技術(shù)委員會組織的標準審定。近年來,隨著社會公共事業(yè)的快速發(fā)展,電光源用鈮鋯管需求增長迅速。本標準的頒布能夠起到規(guī)范市場、提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少分歧的作用。

鋁及鋁合金熱擠壓工藝操作規(guī)程 本規(guī)程適合于500-800噸擠壓機上擠壓6061、6063等合金型材、棒 材管材的工藝要求，包括鑄棒加熱制度、擠壓制度、拉伸扭擰校直、 鋸切、取樣、人工時效制度、包裝等。 其工藝流程如下： 擠壓前準備---鑄棒加熱---擠壓---拉伸扭擰校直---鋸切（定尺） ---取樣檢查---人工時效---包裝入庫。（不氧化型材） 1.擠壓前的準備 1.1開機前，對設(shè)備的電源?？刂葡到y(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機械設(shè)備進行檢 查，并按規(guī)定潤滑設(shè)備，無異常時，可進行空負荷運轉(zhuǎn)，當確定設(shè)備 處于正常狀態(tài)后，方可開始生產(chǎn)。 1.2檢查模具的規(guī)格和工作帶等處質(zhì)量，確認符合生產(chǎn)單要求時將模 子、模墊、模支承試裝，并預(yù)先加熱。此項工作應(yīng)在開機前預(yù)先做好。 模具加熱溫度平模，420°c-450°c，分流模450°c+/-5°c。保溫加熱時 間不少于2小時。（到溫后計算） 1

1 《艦船用銅鎳合金無縫管》 標準（審定稿）編制說明 1任務(wù)來源 根據(jù)國標委綜合[2017]128號及有色標委[2018]2號文件《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)2018年第一批有色金屬國家 標準制（修）定項目計劃的通知》，其中附件1《2018年第一批有色金屬國家標準項目計劃表》序號第 91項（項目計劃為20173791-t-610），《艦船用銅鎳合金無縫管》國家標準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、金龍精密銅管集團股份有限公司、浙江省冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢驗站有限公司、江西省銅及 銅產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、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。分析了工藝因素對實現(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)。

首先介紹鋁合金的性能和擠壓技術(shù)的發(fā)展,重點論述鋁合金擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀和擠壓工藝的相關(guān)參數(shù)。