一种管棒状金属余料重复再利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种管棒状金属余料重复再利用的方法，属于余料重复利用技术领域。本发明专利技术将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。本发明专利技术将长度不能满足实际生产的金属余料，采用摩擦焊接的方式相连进行再加工，实现了金属余料的有效利用，且本发明专利技术的方法工艺简单、成本较低，能够显著降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种管棒状金属余料重复再利用的方法
本专利技术涉及余料重复利用
，尤其涉及一种管棒状金属余料重复再利用的方法。
技术介绍
金属材料在生产加工过程中不可避免地会产生余料，这些余料由于长度不能满足后期加工要求，从而失去利用价值。特别是有些金属材料资源稀缺、价格昂贵，余料越多，生产成本越高。目前金属余料的处理方式是回收重熔再加工，回收再加工过程复杂、工序长，材料又经过了一次熔炼+塑性加工的过程，造成能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种管棒状金属余料重复再利用的方法，实现了金属余料的有效利用，且工艺简单、成本较低，具有节能降耗的优点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种管棒状金属余料重复再利用的方法，包括以下步骤：将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。优选的，所述摩擦焊接的主轴转速独立为600～1000rpm，摩擦压力独立为3～50MPa，摩擦加压时间独立为0.5～10.0s，摩擦变形量独立为2.0～11.0mm，顶锻压力独立为5～70MPa，顶锻加压时间独立为1.0～5.0s，总变形量独立为4.0～14.0mm。优选的，所述金属棒材余料或金属管材余料的材质为黑色金属或有色金属。优选的，所述黑色金属为不锈钢或合金钢；所述有色金属为钛、钛合金、锆、锆合金、镍、镍合金、铌、铌合金、钽或钽合金。优选的，所述金属棒材余料的外径为15mm～200mm。优选的，所述金属管材余料的外径为10mm～219mm，壁厚为3mm～15mm。优选的，所述金属棒材余料或金属管材余料的单支长度不小于150mm。优选的，完成所述摩擦焊接后，还包括将焊缝处的飞边去除。本专利技术提供了一种管棒状金属余料重复再利用的方法，包括以下步骤：将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。本专利技术将长度不能满足实际生产的金属余料，采用摩擦焊接的方式相连进行再加工，实现了金属余料的有效利用，且本专利技术的方法工艺简单、成本较低，能够显著降低能耗。具体实施方式本专利技术提供了一种管棒状金属余料重复再利用的方法，包括以下步骤：将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。本专利技术将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐。在本专利技术中，所述金属棒材余料或金属管材余料的单支长度优选不小于150mm。在本专利技术中，所述金属棒材余料的形状优选为圆棒，所述金属棒材余料的外径优选为15mm～200mm，更优选为50～180mm，进一步优选为70～130mm。在本专利技术中，各金属棒材余料的外径相同，长度可以相同也可以不同，满足单支长度不小于150mm即可。在本专利技术中，所述金属管材余料的外径优选为10mm～219mm，更优选为50～200mm，进一步优选为80～150mm；壁厚优选为3mm～15mm，更优选为5～12mm，进一步优选为7～10mm。在本专利技术中，各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。本专利技术将金属管材余料的外径控制在上述范围，一方面可以避免金属管材余料由于壁厚过小被夹具固定时产生变形，导致偏心失稳无法对齐焊接，另一方面还可以避免壁厚过大超出设备极限导致摩擦焊接无法进行。在本专利技术中，所述金属棒材余料或金属管材余料的材质优选为黑色金属或有色金属。本专利技术对所述黑色金属没有任何特殊的限定，本领域熟知的黑色金属均可，具体的可以为但不局限于不锈钢或合金钢。本专利技术对所述有色金属没有任何特殊的限定，本领域熟知的有色金属均可，具体的可以为但不局限于钛、钛合金、锆、锆合金、镍、镍合金、铌、铌合金、钽或钽合金。在本专利技术的实施例中，所述有色金属具体为Inconel625镍基高温合金、TC4钛合金、R60702纯锆、TA18钛合金或Monel400镍铜合金；所述黑色金属具体为316L不锈钢。本专利技术对端面处理的方式没有特殊要求，能够使得端面平齐即可，具体的可以为打磨或车床车平。将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐后，本专利技术使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料。在本专利技术中，所述摩擦焊接的主轴转速独立优选为600～1000rpm，更优选为700～900rpm，进一步优选为750～850rpm；摩擦压力独立优选为3～50MPa，更优选为10～40MPa，进一步优选为20～30MPa；摩擦加压时间独立优选为0.5～10.0s，更优选为2～8s，进一步优选为3～6s；摩擦变形量独立优选为2.0～11.0mm，更优选为4～10mm，进一步优选为6～8mm；顶锻压力独立优选为5～70MPa，更优选为10～60MPa，进一步优选为20～50MPa；顶锻加压时间独立优选为1.0～5.0s，更优选为2～4s，进一步优选为2.5～3.5s；总变形量独立优选为4.0～14.0mm，更优选为6～12mm，进一步优选为8～10mm。本专利技术对摩擦焊接后的长度没有特殊要求，依据实际生产需求而定。完成所述摩擦焊接后，本专利技术优选还包括将焊缝处的飞边去除。本专利技术对飞边去除的方式没有特殊要求，采用本领域熟知的去除方式即可，具体的可以为但不局限机加工或打磨。在本专利技术中，当摩擦焊接后的管材焊接内飞边不易去除时，本专利技术优选先将金属管状余料焊接至易去除焊接内飞边的长度后，再继续进行摩擦焊接。本领域技术人员还可以根据实际需求对焊接后的材料选择性进行锻造、轧制或机加工，这里不再赘述。下面结合实施例对本专利技术提供的管棒状金属余料重复再利用的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1Inconel625镍基高温合金圆棒余料重复再利用的方法，具体步骤如下：步骤一：选用直径为Φ15mm的Inconel625镍基高温合金圆棒余料，将圆棒余料的端面通过打磨的方式处理平齐，处理后的长度不小于150mm。步骤二：采用摩擦焊接的方式对步骤一中处理平齐的圆棒余料依次进行头尾焊接。设定摩擦焊接参数，主轴转速：1000rpm，摩擦压力：10MPa，摩擦加压时间：5.0s，摩擦变形量：2.0mm，顶锻压力：30MPa，顶锻加压时间：2.0s，总变形量：4.0mm。步骤三：采用打磨的方式去除焊缝处的焊接飞边，对去除焊接飞边后的棒料进行轧制，得到直径为Φ8mm的Inconel625镍基高温合金轧制棒材。经检验，棒材的力学性能和组织均能满足产品使用要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管棒状金属余料重复再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种管棒状金属余料重复再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属棒材余料或金属管材余料的端面处理平齐，使端面平齐后的金属棒材余料或金属管材余料头尾端面相接进行摩擦焊接，直至得到可以重复再利用的材料；其中，各金属棒材余料的外径相同；各金属管材余料的外径相同且壁厚也相同。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦焊接的主轴转速独立为600～1000rpm，摩擦压力独立为3～50MPa，摩擦加压时间独立为0.5～10.0s，摩擦变形量独立为2.0～11.0mm，顶锻压力独立为5～70MPa，顶锻加压时间独立为1.0～5.0s，总变形量独立为4.0～14.0mm。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属棒材余料或金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏，葛鹏，席锦会，廖强，王瑞琴，
申请(专利权)人：西部金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61