六方鋁管的傳統生產工藝主要分為三種:離心鑄造生產工藝簡便,成本消耗低,材料利用率高,但對生產高溫高壓用的大口徑厚壁管件時,其性能不能滿足要求,鑄件內表面尺寸不易控制;常規鍛造(衝孔—拉伸法)生產大口徑厚壁管件,其性能組織能得到保證,但鍛造成形火次多,消耗大量資源,且生產周期長,因此鍛造法生產大口徑厚壁管件生產效率低,生產成本高;卷制厚壁管成形法生產管件工藝極為簡單,材料利用率較高,但是缺點是不能生產無縫鋼管而只能生產有縫鋼管,因此承受高溫高壓的管件一般不用此法生產。 本文採用離心鑄造+鍛造的復合工藝生產試制大口徑厚壁鑄管模及及鍋爐管。
6061六角鋁管合工藝試制的鑄管模鑄態坯、鍛態坯進行了解剖試驗,並對其低倍組織、顯微組織、化學成分和力學性能進行了對比分析;對採用復合工藝試制的鍋爐管鍛態坯進行了解剖試驗,並對其低倍組織、力學性能進行了分析。
厚壁鋁管鑄管模解剖試驗分析表明,鑄管模鑄態坯的化學成分基本均勻一致,鑄態坯及鍛態坯的低倍組織良好,鍛態坯力學性能中塑性異常,通過原因分析發現,鑄態坯內渣層未去除,在鍛造時渣層內夾雜物進入鍛坯內部,是導致鍛態坯力學性能異常的重要原因,去除內外表層加工餘量後,鍛態坯力學性能明顯回升,基本達到產品技術標準要求;鍋爐管鍛態坯的解剖試驗分析表明,鍋爐管鍛態坯低倍組織良好,盡管衝擊韌性分散性大,但力學性能基本上符合技術標準的要求。 上述分析試驗結果表明,嚴格控制鋼水冶煉質量,提高鋼水純潔度,採用離心坯鍛造大口徑厚壁管件的生產工藝是可行的。
大口徑厚壁鋁管應用新的力學模型(鐓粗式力學模型)推導出大口徑厚壁管垂直擠壓的擠壓力理論計算公式,並與其它力學模型下導出的公式相比較。大口徑厚壁鋁管該公式能夠反映擠壓力與擠壓高度之間的函數關係,而其它公式則不能。同時,還對該公式進行了計算機模擬,模擬表明:利用鐓粗式力學模型推導出的公式與模擬結果基本一致,也與生產實際相符。該力學模型更符合大口徑厚壁管垂直擠壓成形過程中的實際受力狀態。
豫公安備 41010502000017號