专利名称：等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金棒材的制备方法及其制备合金棒材的装置。
背景技术：
半固态成形(半固态压铸、半固态模锻)，以其温度低(与全液态压铸相比)、流动应力低(与热模锻相比)的优势，在制造领域中得到一定的应用。但由于半固态坯的制备方法还存在诸多不足，应用又受到一定限制，极大阻碍了半固态成形优势的发挥。目前比较成熟并应用于生产的仅有电磁搅拌法和SIMA法(应变诱导熔化激活法)。前者耗能大，不适用大规格(Φ＞152mm)坯料的制备，且成本高；后者增加了一道预变形(镦粗、挤压和轧制)工序，提高了坯料成本，同时，它仅适用于制备小规格的坯料。SIMA法有两个基本过程第一过程是形变诱导，即通过塑性变形使原始组织细化，目前流行的方法是镦粗、挤压、轧制；第二过程是熔化激活，使破碎后的组织经再结晶使晶粒进一步细化，然后升温至半固态温度，获得细小球晶组织。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的电磁搅拌法存在的耗能大，不适用大规格坯料的制备，成本高的问题；SIMA法存在的增加一道预变形工序，提高了坯料成本，仅适用于制备小规格坯料的问题，提供一种等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法及装置，本发明的方法具有工艺简捷、能耗低、生产的棒材成本低、质量稳定的特点；本发明的装置具有结构简单、加工的棒材组织性好的特点。本发明的方法其步骤为一、按合金配比熔化、铸造成圆柱体棒坯，棒坯的直径为80～200mm，棒坯的长度为1000～1500mm；二、加热，在连续电阻加热炉(气氛可控)中将棒坯加热至要求的温度；三、将棒坯置于等径推弯角挤装置中进行滚弯变形；四、经过滚弯变形的棒材被校直后即获得成品。本发明的装置由推动油缸1、导入辊轮2、导槽座3、校直辊轮8组成；校直辊轮8固定在导槽座3的出口10的一侧，推动油缸1固定在导槽座3的入口11的一侧，导入辊轮2固定在导槽座3与推动油缸1之间，导槽座3由主体9、主传动辊轮5、楔形挡块6组成，主体9内的下部设有导槽4，主传动辊轮5设置在主体9内的中间，楔形挡块6固定在主体9内出口端10一侧的导槽4的上部。本发明的方法具有工艺简捷、能耗低、生产的棒材成本低、质量稳定、变形力小的优点；如与连铸装置联合，可实现大批量生产；本发明的装置具有结构简单的优点，通过本装置两次剪切变形，使铸坯组织极大破碎，经熔化激活后，获得的半固态组织成形性好，且最终制件力学性能比原铸坯成倍提高。
图1是本发明制备合金半固态棒材装置的整体结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式的方法其步骤为一、按合金配比熔化、铸造成圆柱体棒坯，棒坯的直径为80～200mm，棒坯的长度为1000～1500mm；二、加热，在连续电阻加热炉(气氛可控)中将棒坯加热至要求的温度；三、将棒坯置于等径推弯角挤装置中进行滚弯变形；四、经过滚弯变形的棒材被校直后即获得成品。所述的合金是镁合金、铝合金或不锈钢。所述的镁合金包括AZ91、AZ31、ZK60、AZ61、AM100等；铝合金包括2A12、2A11、2A14、2A50、7A04等；不锈钢包括1Cr13、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9、1Cr25Ti等，在这里不再一一列举，即本实施方式的合金包含了所有的镁合金、铝合金或不锈钢。所述的电阻加热炉的加热温度是200～750℃。
具体实施方式
二本实施方式的步骤二中加热的是镁合金棒坯，加热温度是200～350℃。其它方法和步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式的步骤二中加热的是铝合金棒坯，加热温度是250～350℃。其它方法和步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式的步骤二中加热的是不锈钢棒坯，加热温度是600～750℃。其它方法和步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五(参见图1)本实施方式的装置由推动油缸1、导入辊轮2、导槽座3、校直辊轮8组成；校直辊轮8固定在导槽座3的出口10的一侧，推动油缸1固定在导槽座3的入口11的一侧，导入辊轮2固定在导槽座3与推动油缸1之间，导槽座3由主体9、主传动辊轮5、楔形挡块6组成，主体9内的下部设有导槽4，主传动辊轮5设置在主体9内的中间，楔形挡块6固定在主体9内出口端10一侧的导槽4的上部。本实施方式的装置其工作过程是将棒坯7置于导入辊轮2和导槽座3的导槽4中，然后在推动油缸1的推动和主传动辊轮5的咬入作用下，产生滚弯变形，当棒坯7至楔形挡块6处时，在楔形挡块6的作用下，其运动受阻，产生等径道角挤压减切变形，最后在校直辊轮8的作用下，棒材获得校直。
权利要求
1.一种等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于它的步骤为一、按合金配比熔化、铸造成圆柱体棒坯，棒坯的直径为80～200mm，棒坯的长度为1000～1500mm；二、加热，在连续电阻加热炉中将棒坯加热至要求的温度；三、将棒坯置于等径推弯角挤装置中进行滚弯变形；四、经过滚弯变形的棒材被校直后即获得成品。
2.根据权利要求1所述的等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于所述的合金是镁合金、铝合金或不锈钢。
3.根据权利要求1所述的等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于所述的电阻加热炉的加热温度是200～750℃。
4.根据权利要求1、2或3所述的等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于步骤二中加热的是镁合金棒坯，加热温度是200～350℃。
5.根据权利要求1、2或3所述的等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于步骤二中加热的是铝合金棒坯，加热温度是250～350℃。
6.根据权利要求1、2或3所述的等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法，其特征在于步骤二中加热的是不锈钢棒坯，加热温度是600～750℃。
7.一种等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的装置，它由推动油缸(1)、导入辊轮(2)、导槽座(3)、校直辊轮(8)组成；其特征在于校直辊轮(8)固定在导槽座(3)的出口(10)的一侧，推动油缸(1)固定在导槽座(3)的入口(11)的一侧，导入辊轮(2)固定在导槽座(3)与推动油缸(1)之间，导槽座(3)由主体(9)、主传动辊轮(5)、楔形挡块(6)组成，主体(9)内的下部设有导槽(4)，主传动辊轮(5)设置在主体(9)内的中间，楔形挡块(6)固定在主体(9)内出口端(10)一侧的导槽(4)的上部。
全文摘要
等径推弯角挤连续制备合金半固态棒材的方法及装置，它涉及一种合金棒材的制备方法同时提供制备合金棒材的装置。本发明的目的是为解决电磁搅拌法存在的耗能大，不适用大规格坯料的制备，成本高的问题；SIMA法存在的增加一道预变形工序，提高了坯料成本，仅适用于制备小规格的坯料的问题。本发明的方法按合金配比熔化、铸造成圆柱体棒坯，在连续电阻加热炉中将棒坯加热至要求的温度，将棒坯置于等径推弯角挤装置中进行滚弯变形；本发明的装置其主传动辊轮5设置在主体9内的中间，楔形挡块6固定在主体9内出口端10一侧的导槽4的上部。本发明的方法具有工艺简捷、能耗低、生产的棒材成本低、质量稳定优点；本发明的装置具有结构简单的优点。
文档编号B21C23/02GK1718363SQ20051001020
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者罗守靖, 姜巨福, 霍文灿 申请人:哈尔滨工业大学