System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法技术_技高网

一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法技术

技术编号:41384559 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-20 19:05
一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,工艺流程为:配料→熔铸→锯切→轧环→固溶→机加工→定径减壁回旋成型→时效→锯切头尾→检验、包装入库;本发明专利技术采用“轧环—定径减壁回旋成型—时效强化”工艺方法,同时与直接锻造成型相比,可实现大于3000mm厂的筒体制备,需要的铸锭尺寸较小,铸锭质量有保证,成材率达到50%,提升一倍;定径减壁回旋成型通过芯轴定径,可控制超大口径筒体的弯曲度、壁厚精度及外径精度,回旋成型为冷加工过程,减壁量较大,壁厚冷加工率可达到50%以上,材料充分变形可控制管材的组织及性能,整体成型,经冷加工+时效强化,筒体的强度有保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属加工领域,尤其涉及一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法


技术介绍

1、铜铬锆是铜中添加适量的铬、锆等元素制备的铜合金,具有优良的力学性能、电性能,材料可广泛应用于船舶、电子信息、高铁、海洋工程等领域,而随着装备向大型化、高可靠性、高效率发展,应用的铜铬锆材料的规格在不断增大,一种应用于水下装备压力缸的超大口径铜铬锆筒体,不仅规格大(直径达到1000mm以上,壁厚15mm以上,长度达到3000mm),同时要求高强度及高导电性能,现有的管材挤压拉拔法无法满足要求。

2、传统的大口径铜铬锆筒体成型有两种方法:一是直接热锻成型法,即“热锻筒体毛坯—热处理—机加工”,该方法直接热锻成型毛坯,无冷加工工序,对铜铬锆合金的热处理强化效果相对较差,最终成品性能较低;同时锻造扩径成型的筒体坯料形状不规整,为保证筒体成品的机加工精度,需要的铸锭足够大,方能加工出相应精度的筒体,导致成材率仅为20-30%。

3、另一种方法是板材卷管焊接法,即“铸锭制备—板材轧制—卷管焊接—时效强化”,受材料特性、成型精度控制及装备条件限制,一方面超大超宽幅板材的轧制对于板形、厚度的精度控制能力较弱,影响成品筒体的焊接;另一方面焊接处的力学性能较本体低,难以满足要求,同时焊缝的冶金质量影响其耐蚀性能。

4、鉴于上述原因,现研发出一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,本专利技术采用“轧环—定径减壁回旋成型—时效强化”工艺方法,同时与直接锻造成型相比,可实现大于3000mm厂的筒体制备,需要的铸锭尺寸较小,铸锭质量有保证,成材率达到50%,提升一倍;定径减壁回旋成型通过芯轴定径,可控制超大口径筒体的弯曲度、壁厚精度及外径精度,回旋成型为冷加工过程,减壁量较大,壁厚冷加工率可达到50%以上,材料充分变形可控制管材的组织及性能,整体成型,经冷加工+时效强化,筒体的强度有保证。

2、本专利技术为了实现上述目的,采用如下技术方案:一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,工艺流程为:配料→熔铸→锯切→轧环→固溶→机加工→定径减壁回旋成型→时效→锯切头尾→检验、包装入库。

3、第一步,配料:铬(cr):0.5-1.5%;锆(zr):0.05-0.25%;其他杂质总和:≤0.3%;铜(cu)为余量,以上各组分之和为百分之百;

4、第二步,熔铸:铸锭规格φ400-800×l(长度),采用与其匹配的结晶器,铸造温度1200-1350℃;铸造速度0.8-3.0m/h;一次水压20-50kpa;

5、第三步,锯切:锯切后铸锭长度400-2000mm,单重400-7000kg;

6、第四步,轧环:铸锭加热温度800-1050℃,保温时间3-6小时,在油压机上冲孔和初步扩径,然后通过轧环机进行控制批料的外径、壁厚及高度,根据后续机加工尺寸,制备出内径φ430-1920mm,壁厚40-110mm,长度≥700mm的筒体毛坯;

7、第五步,固溶:在900-950℃,保温1.5-4h,立即出炉入水冷却;

8、第六步,机加工:通过内镗外车,加工成内径φ440-1940mm,壁厚30-90mm,长度≥700mm 的筒体精坯,内径和壁厚根据成品管材尺寸的内径、壁厚确定;

9、第七步,定径减壁回旋成型:在大型强力旋压设备上完成,制作与其匹配的旋压芯轴,将机加工后的铜铬锆筒体精坯套在芯轴上,筒体的外周通过强力旋轮进行旋压拔长,喷射冷却液进行冷却,旋压过程是“定径减壁”的拔长过程,通过芯轴控制筒体的内径、圆度等尺寸精度,旋压轮控制壁厚变化,制备出外径φ500-2000mm,壁厚5-30mm,长度≥3000mm的筒体;

10、第八步,时效:制作与其匹配的固定筒体形状的退火工具,在400-480℃下进行热处理强化,抗拉强度达到≥400mpa,屈服强度≥300mpa,硬度hb≥130,延伸率≥10%,导电率≥ 80%iacs;

11、第九步,锯切:进行筒体的长度定尺;

12、第十步,检验、包装入库:力学性能以及形位公差均合格后包装入库。

13、本专利技术的有益效果是:本专利技术采用“轧环—定径减壁回旋成型—时效强化”工艺方法,同时与直接锻造成型相比,可实现大于3000mm厂的筒体制备,需要的铸锭尺寸较小,铸锭质量有保证,成材率达到50%,提升一倍;定径减壁回旋成型通过芯轴定径,可控制超大口径筒体的弯曲度、壁厚精度及外径精度,回旋成型为冷加工过程,减壁量较大,壁厚冷加工率可达到50%以上,材料充分变形可控制管材的组织及性能,整体成型,经冷加工+时效强化,筒体的强度有保证;本专利技术未详细介绍处为现有常用技术。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,其特征在于:工艺流程为:配料→熔铸→锯切→轧环→固溶→机加工→定径减壁回旋成型→时效→锯切头尾→检验、包装入库。

2.根据权利要求1所述的一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种水下装备压力缸用超大口径铜铬锆筒体制备方法,其特征在于:工艺流程为:配料→熔铸→锯切→轧环→固溶→机加工→定径减壁回旋成型→...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭慧稳朱明益牛立业刘月梅
申请(专利权)人:中铝洛阳铜加工有限公司
类型:发明
国别省市:

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