六角空心铝管

厚壁铝管的传统生产工艺主要分为三种:离心铸造生产工艺简便,成本消耗低,材料利用率高,但对生产高温高压用的大口径厚壁管件时,其性能不能满足要求,铸件内表面尺寸不易控制;常规锻造(冲孔—拉伸法)生产大口径厚壁管件,其性能组织能得到保证,但锻造成形火次多,消耗大量资源,且生产周期长,因此锻造法生产大口径厚壁管件生产效率低,生产成本高;卷制厚壁管成形法生产管件工艺极为简单,材料利用率较高,但是缺点是不能生产无缝钢管而只能生产有缝钢管,因此承受高温高压的管件一般不用此法生产。 本文采用离心铸造+锻造的复合工艺生产试制大口径厚壁铸管模及及锅炉管。

厚壁铝管合工艺试制的铸管模铸态坯、锻态坯进行了解剖试验,并对其低倍组织、显微组织、化学成分和力学性能进行了对比分析;对采用复合工艺试制的锅炉管锻态坯进行了解剖试验,并对其低倍组织、力学性能进行了分析。

厚壁铝管铸管模解剖试验分析表明,铸管模铸态坯的化学成分基本均匀一致,铸态坯及锻态坯的低倍组织良好,锻态坯力学性能中塑性异常,通过原因分析发现,铸态坯内渣层未去除,在锻造时渣层内夹杂物进入锻坯内部,是导致锻态坯力学性能异常的重要原因,去除内外表层加工余量后,锻态坯力学性能明显回升,基本达到产品技术标准要求;锅炉管锻态坯的解剖试验分析表明,锅炉管锻态坯低倍组织良好,尽管冲击韧性分散性大,但力学性能基本上符合技术标准的要求。 上述分析试验结果表明,严格控制钢水冶炼质量,提高钢水纯洁度,采用离心坯锻造大口径厚壁管件的生产工艺是可行的。

大口径厚壁铝管应用新的力学模型(镦粗式力学模型)推导出大口径厚壁管垂直挤压的挤压力理论计算公式,并与其它力学模型下导出的公式相比较。大口径厚壁铝管该公式能够反映挤压与挤压高度之间的函数关系,而其它公式则不能。同时,还对该公式进行了计算机模拟,模拟表明:利用镦粗式力学模型推导出的公式与模拟结果基本一致,也与生产实际相符。该力学模型更符合大口径厚壁管垂直挤压成形过程中的实际受力状态。