一种分离金属热挤压包套和坯料的方法与流程

本发明涉及一种分离挤压包套和挤压坯料的方法，更具体地是在带包套的金属挤压后，分离包套部分和坯料部分，属于塑性加工领域。

背景技术：

在金属塑性加工领域中，由于挤压的三向应力作用及其大塑性变形，使得其变形均匀且能很大程度细化晶粒，提高材料的塑性，改善材料的组织和性能。但由于某些金属在挤压温度下塑性较差，如某些钛合金、钛铝合金和镍基高温合金等，往往需要加包套进行挤压以协调变形，而包套材料一般选用塑性较好的不锈钢、铜及其合金等，其中较高温度下常常选用不锈钢材料。但是，采用包套存在以下缺点：挤压后有的坯料和包套难以分离，有的形状不规则造成去包套时候不得不切除部分材料，甚至无法分清楚包套和挤压坯料，这就增加了后期的机加工成本及难度；此外，包套材料还会与挤压坯料发生扩散甚至反应，改变表层挤压材料的成分，影响其性能。

技术实现要素：

本发明针对现有金属热挤压后包套和坯料难以快速分离的不足，提供一种既能轻松分离挤压包套和挤压坯料，又能避免二者发生反应的方法，大大降低了机加工的程度及难度，且能最大限度地保留挤压坯料和保证成品质量的方法。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；其实施方案为：热挤压前，在包套(6)和待挤压坯料(5)之间设置惰性隔离层(3)；热挤压，剥离包套(6)；得到成品；所述惰性隔离层(3)可采用高温耐火纤维，所述高温耐火纤维在热挤压时不与包套(6)和待挤压坯料(5)发生化学反应。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；所述待挤压坯料(5)的材质选自钛合金、钛铝合金、镍基高温合金中的一种。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；包套(6)的材质选自不锈钢、铜、铜合金中的一种。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；惰性隔离层(3)所采用的高温耐火纤维可为玻璃棉。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；当待挤压坯料(5)的材质为镍基高温合金时，用玻璃棉作为惰性高温耐火纤维层(3)可以取得意想不到的效果。

作为优选方案，惰性高温耐火纤维层(3)的厚度为0.3-1毫米，进一步优选为0.3-0.65毫米、更进一步优选为0.5毫米。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；在待挤压坯料(5)的表层包覆一层厚度为0.5毫米的耐火纤维层，待挤压坯料(5)与包覆的耐火纤维层构成封闭整体；将包覆有耐火纤维层的待挤压坯料(5)装进包套(6)的包套主体(2)内，使包覆有耐火纤维层的待挤压坯料(5)包套主体(2)紧密贴合后将包套(6)的前端(1)与后盖(4)焊好，实现组成整体包套，以供挤压。

本发明一种分离金属热挤压包套和坯料的方法；在待挤压坯料(5)的表层包覆一层厚度为0.5毫米的耐火纤维层，在上下表面也同样包覆一层耐火纤维层采用物理方法保证其与坯料贴合紧密，构成封闭整体；将包覆了耐火纤维层的坯料装进包套(2)内，保证其能与包套紧密贴合。然后将包套前端与后盖焊好，组成整体包套后，热挤压，热挤压完成后，沿纵向切开整体包套，得到成品。

原理和优势

本发明将耐高温、高温下化学性质稳定、不与基体金属发生反应且具有良好的保温效果的惰性隔离层(3)可采用高温耐火纤维，其设置在包套与坯料间；这避免二者直接发生接触、扩散和反应，并一定程度保持坯料的温度，同时惰性高温耐火纤维层(3)在挤压过程中，会破碎为弥散的颗粒，这些颗粒在挤压完成后，有利于包套与坯料的剥离。

附图说明

附图1为整体包套的结构示意图；

附图2为实施例1中热挤压完成后，包套与挤压坯的照片；

附图3为实施例1中去除包套后，成品的照片。

图1中，1为包套前盖；2为包套主体；3为惰性隔离层，可采用高温耐火纤维；4为包套后盖；5待挤压坯料；1、2、4构成了包套6。在实施例1中惰性隔离层的高温耐火纤维为玻璃棉

图2a为挤压棒整体外观；图2b为图2a中白色方框内端面的放大图；从图2b中可以看出坯料5跟包套2已经自动剥离，玻璃棉3已经弥散地分布于坯料5与包套2之间，实现良好的隔离效果。

从图3中可以看出整体去除包套的效果，结合图2、3，说明本发明的方法具有快速、便 捷、有效的特点，且所得产品的质量好。

具体实施方式

实施例1

以一种镍基高温合金的热挤压为例，说明本发明的实现方式及效果。

实施例1中包套(6)的材质为不锈钢304，

将坯锭表面机加工并清洗干净，用0.5毫米的玻璃棉将其圆柱面包覆，并保证其紧密贴合，在上下表面也同样包覆一层玻璃棉构成封闭整体，将包覆了玻璃棉的坯料装进包套2，在保证装配紧密的同时注意防止玻璃棉因包套壁的剐蹭而起皱，以免破坏整体性。随后，将包套的上端部分1及后盖4与包套主体2焊接成整体包套。随后将包套及坯料加热到所设定的挤压温度(1120℃)，转移至挤压筒挤压，其挤压后的效果图如图2所示。可以看出，挤压后，表面质量良好，端面处可以清晰看到坯料5跟包套2已经自动剥离，玻璃棉3已经弥散地分布于坯料5与包套2之间，实现良好的隔离效果。随后的机加工只需用砂轮机将包套沿纵向切开，即可将材料取出，如图3所示。说明本发明的方法的实用效果非常好，极大降低了去包套的成本及难度，能最大限度保留挤压材料，又能防止挤压过程包套与坯料相互扩散和反应。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种分离挤压包套和挤压坯料的方法，更具体地是在带包套的金属挤压后，分离包套部分和坯料部分，属于塑性加工领域。本发明在热挤压前，在包套(6)和待挤压坯料(5)之间设置惰性隔离层(3)，在热挤压时不与包套(6)和待挤压坯料(5)发生化学反应；热挤压后，剥离包套(6)；得到成品。本发明所设计的工艺既能快速、简易地分离挤压包套和挤压坯料，又能避免二者发生反应的方法，大大降低了机加工的程度及难度，且能最大限度地保留挤压坯料和保证其质量。本发明操作简单、合理有效、成本低、便于科学研究和开发，产业化生产和应用。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2016.02.24
技术公布日：2017.09.01