本发明涉及合金
技术领域：
，尤其涉及一种制管机的辊支架及其制备方法。
背景技术：
众所周知，现有的制管设备有两种，一是卷板机，二是折弯机，这两种机型各有缺陷和不足。卷板机的缺陷和不足是：它不能卷制小直径的细长筒，如30mm的板厚，直径800mm，它的卷制长度不能超过3000mm，而且卷制时接缝处有板厚2.5倍的直边，因而达不到要求；折弯机的缺陷和不足是：它受喉口和公称压力的限制，只能折薄壁、小直径的圆管，例如电力杆、标志杆和路灯杆等。所以要制作这种直径适中、壁厚较厚、长度尽量长的输油(气)管件，就必须设计一种大型的制管专用设备。并且大吨位制管机在传输过程中一旦金属产生疲劳，在传输过程中产生偏移量或存在偏移角度，切割机切出的金属管会不规整，影响产品质量；传统的辊支架都是固定辊的高度来旋转套筒，使后来更换辊的状况是套筒频繁地进行多产品小量生产根据管的外径以及每当随着改变设置其中安装辊的套筒而设置的高度循环产生了辊的安装状态的不稳定的问题。而且，连续使用制管机后，所产生的振动传递到滚轮，锚固螺栓和套管的锚固力减弱了指示由于持续传递的振动作为套筒旋转的方向而造成了金属疲劳等问题。技术实现要素：基于
背景技术：
存在的技术问题，本发明提出了一种制管机的辊支架及其制备方法，得到的合金型材密度小，强度与硬度大，具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和加工性能，其使用寿命长，性能稳定，有效改善制管机性能。本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.1～4.4％、cu：1.4～1.8％、mg：1.2～1.6％、mn：0.35～0.45％、si：0.24～0.32％、al：0.2～0.3％、cr：0.12～0.18％、ti：0.1～0.18％、li：0.09～0.18％、ni：0.22～0.32％、zr：0.06～0.12％、v：0.08～0.15％、nb：0.06～0.12％、y：0.02～0.06％、ce：0.04～0.08％、co：0.04～0.08％、nd：0.02～0.06％，其余为fe及不可避免的杂质。具体实施方式中，zn的质量分数还可以为4.15％、4.2％、4.25％、4.3％、4.35％，cu的质量分数还可以为145％、1.5％、1.55％、1.6％、1.65％、1.7％，mg的质量分数还可以为1.25％、1.3％、1.35％、1.4％、1.45％、1.5％，mn的质量分数还可以为0.38％、0.4％、0.42％、0.44％，si的质量分数还可以为0.26％、0.28％、0.3％、0.31％，al的质量分数还可以为0.22％、0.24％、0.25％、0.26％、0.28％，cr的质量分数还可以为0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.18％，ti的质量分数还可以为1.11％、0.12％、0.14％、0.15％、0.16％，li的质量分数还可以为0.1％、0.12％、0.13％、0.15％、0.16％，ni的质量分数还可以为0.24％、0.26％、0.28％、0.3％，zr的质量分数还可以为0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，v的质量分数还可以为0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.14％，nb的质量分数还可以为0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％，y的质量分数还可以为0.03％、0.04％、0.05％，ce的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.07％，ce的质量分数还可以为0.05％、0.06％、0.07％，nd的质量分数还可以为0.03％、0.04％、0.05％，其余为fe及不可避免的杂质。优选地，cu、mg、zn之间的质量分数满足以下关系式：2.2≤(wcu+0.5×wzn)/wmg≤3，其中，wcu、wmg、wzn分别为cu、mg、zn的质量分数。优选地，y、ce、co、nd之间的质量分数满足以下关系式：0.1％≤wy+wce+wnd≤0.17％，其中，wy、wce、wco、wnd、分别为y、ce、co、nd的质量分数。本发明还提出了一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭均匀化处理，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后进行热处理得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架。优选地，s2中，均匀化处理具体过程如下：将初级合金铸锭在1430～1470℃下均匀化处理2～3h，再在1470～1510℃下均匀化处理1～2.5h，得到合金铸锭。优选地，s3中，热处理具体过程如下：将挤压成型后合金铸锭置于1220～1250℃下保温1～2.5h，再升温至1320～1350℃，保温1～2.5h，然后降温至1150～1180℃，保温1～2.5h，空冷至室温后得到合金基体。优选地，s4中，激光重熔的工艺参数如下：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为1.2～2.8mm，扫描速度为5～9mm/s，功率为1.2～1.6kw。本发明中通过合理控制cu、mg、zn在合金型材中的含量，且使cu、mg、zn三者之间的质量分数满足以下关系式：2.2≤(wcu+0.5×wzn)/wmg≤3，具有良好的协同作用，在本发明合金型材中生成弥散分布的强化相fe2cu、fe2cumg、mgzn2，改善了本发明制品组织结构，提高本发明制品的位错密度，抑制再结晶，有效提高本发明制品拉伸强度、屈服强度、硬度、抗冲击性和柔韧性等力学性能，同时改善本发明制品耐磨、耐温与加工性能；再通过合理控制y、ce、co、nd三者的含量，有效净化本发明合金液，减少feo在合金型材中的含量，降低合金型材的开裂敏感性，同时具有细化晶粒，改善晶粒分布等作用，进一步优化本发明制品组织结构，提高本发明制品强度、冲击韧性及耐腐蚀性等性能。在制备过程中，对合金铸锭进行均匀化处理与热处理，合理选择工艺参数，有效改善本发明制品中强化相析出的大小与分布，抑制枝晶偏析，提高了合金的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性与加工性能，降低变形抗力，避免非平衡凝固组织效应导致的非平衡组织与粗大析出相等的出现；再合理设置激光重熔工艺参数，有效净化本发明合金型材表面结构，同时对合金型材表面组织进行晶粒细化，提高合金型材表面的位错密度，抑制再结晶，进一步提高本发明合金型材强度、耐腐蚀性、耐磨性、疲劳强度等性能。本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，得到的合金型材密度小，强度与硬度大，具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和加工性能，其使用寿命长，性能稳定，有效改善制管机性能。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.1％、cu：1.8％、mg：1.2％、mn：0.35％、si：0.24％、al：0.2％、cr：0.12％、ti：0.18％、li：0.09％、ni：0.22％、zr：0.06％、v：0.08％、nb：0.06％、y：0.02％、ce：0.08％、co：0.04～0.08％、nd：0.02％，其余为fe及不可避免的杂质。本发明还提出的一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭均匀化处理，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后进行热处理得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架。实施例2本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.4％、cu：1.4％、mg：1.6％、mn：0.45％、si：0.32％、al：0.3％、cr：0.18％、ti：0.1％、li：0.18％、ni：0.32％、zr：0.12％、v：0.15％、nb：0.12％、y：0.06％、ce：0.04％、co：0.04％、nd：0.06％，其余为fe及不可避免的杂质。本发明还提出的一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭在1550℃下均匀化处理3h，再在1600℃下均匀化处理1h，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后置于1520℃下保温2h，并通入纯度90％以上的氦气，再升温至1350℃，保温1h，然后降温至1800℃，保温1h，空冷至室温后得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架；其中，激光重熔的工艺参数如下：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为1.5mm，扫描速度为8mm/s，功率为1.6kw。实施例3本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.25％、cu：1.56％、mg：1.46％、mn：0.41％、si：0.28％、al：0.24％、cr：0.15％、ti：0.15％、li：0.13％、ni：0.28％、zr：0.1％、v：0.11％、nb：0.09％、y：0.04％、ce：0.06％、co：0.06％、nd：0.04％，其余为fe及不可避免的杂质。本发明还提出的一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭在1450℃下均匀化处理2.6h，再在1490℃下均匀化处理1.6h，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后置于1640℃下保温1.5h，并通入纯度90％以上的氦气，再升温至1640℃，保温1.5h，然后降温至1600℃，保温1.5h，空冷至室温后得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架；其中，激光重熔的工艺参数如下：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为2mm，扫描速度为7mm/s，功率为1.5kw。实施例4本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.15％、cu：1.48％、mg：1.28％、mn：0.38％、si：0.26％、al：0.22％、cr：0.14％、ti：0.12％、li：0.12％、ni：0.3％、zr：0.07％、v：0.14％、nb：0.1％、y：0.05％、ce：0.05％、co：0.05％、nd：0.05％，其余为fe及不可避免的杂质。本发明还提出的一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭在1660℃下均匀化处理2h，再在1680℃下均匀化处理2h，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后置于1650℃下保温1h，再升温至1620℃，保温2h，并通入纯度90％以上的氦气，然后降温至1550℃，保温2h，空冷至室温后得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架；其中，激光重熔的工艺参数如下：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为2.5mm，扫描速度为6mm/s，功率为1.2kw。实施例5本发明提出的一种制管机的辊支架及其制备方法，其按质量分数包括以下组分：zn：4.35％、cu：1.65％、mg：1.55％、mn：0.42％、si：0.3％、al：0.28％、cr：0.16％、ti：0.16％、li：0.16％、ni：0.24％、zr：0.1％、v：0.1％、nb：0.08％、y：0.03％、ce：0.06％、co：0.06％、nd：0.03％，其余为fe及不可避免的杂质。本发明还提出的一种制管机的辊支架及其制备方法的制备方法，包括以下步骤：s1、将原料熔炼，得到合金液，浇注后得到初级合金铸锭；s2、将初级合金铸锭在1560℃下均匀化处理2.3h，再在1590℃下均匀化处理1.3h，得到合金铸锭；s3、将合金铸锭挤压成型后置于1540℃下保温1.2h，再升温至1660℃，保温1.8h，并通入纯度90％以上的氦气，然后降温至2570℃，保温1.2h，空冷至室温后得到合金基体；s4、将合金基体清洗，然后激光重熔，得到制管机的辊支架；其中，激光重熔的工艺参数如下：单道扫描，氩气保护激光池，光斑直径为1.8mm，扫描速度为7mm/s，功率为1.4kw。对本发明实施例3和实施例5中所述制管机的辊支架在常温常压下进行常规性能测试，测试结果如下表：屈服强度/mpa拉伸强度/mpa硬度/hrc实施例3592.6668.2185.8实施例5586.5662.6182.2通过上述表格可以看出，本发明所述制管机的辊支架具有良好的屈服强度、拉伸强度和硬度，其性能优异，适合在制管机及其他领域生产使用。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12