外变径铝合金无缝管材挤压生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料加工工程领域，具体涉及一种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法。
【背景技术】
[0002]外变径铝合金无缝管材应用于石油和电力等部门，尤其是在石油钻杆上。钻杆在石油钻探行业等有着极其重要的地位，由于其特殊的使用环境及工况条件，对材料力学性能要求比较高，一般采用无缝管制作。目前的石油钻杆一般采用无缝钢管，多数采用端部墩粗后进行机加工的生产方法，该方法生产的石油钻杆材料力学性能能满足使用要求，但是机加工量大，加工成本高，而且材料利用率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服传统铝合金无缝管加工方法机加工量大，加工成本高，而且材料利用率低下的问题，提供一种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法，该方法采用移动的穿孔针头来改变穿孔针和挤压模具之间的间隙，进而改变挤压过程中无缝管材的外径，而无缝管材的内径是由穿孔针头部尺寸确定的，这样就可以挤压出内径不变，外径增大的无缝管材。
[0004]所述该方法包括以下步骤:
1)挤压时，挤压轴(I)挤压锭坯(6)沿着挤压模具(7)内侧与穿孔针(3)和穿孔针头(8)外侧沿挤压方向流动；
2)当进行变外径挤压时，沿挤压方向移动穿孔针(3)，使穿孔针头(8)的大端位于挤压模具(7)的出口外，穿孔针头(8)的斜面Q面位于挤压模具(7)的出口处；
3)挤压轴(I)继续挤压锭坯(6)沿挤压方向流动，此时无缝管材内径不变，外径变大；
4)当需要将无缝管材的外径再变回原来的直径的时候，只需将穿孔针头(8)退回至原来的位置即可。
[0005]所述该方法采用的设备为双动反向挤压设备。
[0006]所述穿孔针头为瓶针，且外变径铝合金无缝管材的变径段的长度和变化后的外径由穿孔针的位置及穿孔针头斜面Q面的角度α决定。
[0007]所述该方法通过控制穿孔针头的位置及穿孔针头斜面的角度α来实现外变径铝合金无缝管材外径变大或者变小。
[0008]所述该方法通过控制挤压速度来减少外变径铝合金无缝管材内径的收缩。
[0009]本发明的有益效果:
(I)本发明的这种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法简单易操作，采用移动的穿孔针来改变穿孔针头和挤压模具之间的间隙，进而改变挤压过程中无缝管的外径，而无缝铝管的内径是由穿孔针头部尺寸确定的，这样就可以挤压出内径不变，外径增大的无缝管。
[0010](2)本发明的这种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法采用双动反向挤压设备进行生产，较传统加工方法，不仅大幅的减少了铝合金无缝管的加工成本和加工工艺，而且通过挤压加工提升了生产效率和成品率，同时由于采用挤压的方法加工，完全能满足整根长变径钻杆或超长铝合金无缝管的生产要求。
[0011 ]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实现等外径挤压作业时的示意图；
图2为本发明实现变外径挤压作业时的示意图。
[0013]附图标记说明:1、空心挤压轴；2、穿孔针导向；3、穿孔针;4、空心挤压垫；5、挤压筒;6、空心锭坯;7、挤压模具;8、穿孔针头;Q面、穿孔针头的斜面;α、穿孔针头斜面的角度；d、穿孔针头大端的外径;D1、挤压模具的内径;D2、变外径无缝管的外径。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
实施例1:
为了克服传统铝合金无缝管加工方法机加工量大，加工成本高，而且材料利用率低下的问题，本实施例提供了一种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法，该方法采用移动的穿孔针头8来改变穿孔针3和挤压模具7之间的间隙，进而改变挤压过程中无缝管材的外径，而无缝管材的内径是由穿孔针3头部尺寸确定的，这样就可以挤压出内径不变，外径增大的无缝管材。
[0015]本发明的这种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法较传统加工方法，不仅大幅的减少了铝合金无缝管的加工成本和加工工艺，而且通过挤压加工提升了生产效率和成品率，同时由于采用挤压的方法加工，完全能满足整根长变径钻杆或超长铝合金无缝管的生产要求。
[0016]实施例2:
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种外变径铝合金无缝管材挤压生产方法，所述该方法包括以下步骤:
1)挤压时，挤压轴(I)挤压锭坯(6)沿着挤压模具(7)内侧与穿孔针(3)和穿孔针头(8)外侧沿挤压方向流动；
2)当进行变外径挤压时，沿挤压方向移动穿孔针(3)，使穿孔针头(8)的大端位于挤压模具(7)的出口外，穿孔针头(8)的斜面Q面位于挤压模具(7)的出口处；
3)挤压轴(I)继续挤压锭坯(6)沿挤压方向流动，此时无缝管材内径不变，外径变大；
4)当需要将无缝管材的外径再变回原来的直径的时候，只需将穿孔针头(8)退回至原来的位置即可。
[0017]如图1和图2所示，挤压设备包括空心挤压轴I，穿孔针导向2，穿孔针3，空心挤压垫4，挤压筒5，空心锭坯6，挤压模具7，穿孔针头8，其中穿孔针头8固定在穿孔针3上，穿孔针导向2位于空心挤压轴内部，作为穿孔针3的导向，穿孔针3穿过空心挤压垫4和锭空心坯6，本发明所涉及的如图1和图2所示的挤压设备为本行业常见设备，不属于本发明的保护范围，在此不做具体说明。
[0018]本发明的生产过程如下:
等外径挤压时，如图1所示，穿孔针3和穿孔针头8固定在挤压模具7内部，空心锭坯6通过空心挤压轴I挤压，沿着挤压模具7内侧与穿孔针3和穿孔针头8外侧向外流动，用双动反向挤压设备挤压成正常的无缝管，管子的外径等于挤压模具7的内径D1，管子的内径等于穿孔针头8大端的外径d;
当进行变外径挤压时，如图2所