Ocena jakości zgrzewów rur z trudnoodkształcalnych stopów aluminiowych wyciskanych na matrycach mostkowo-komorowych

W dotychczasowej praktyce nie stosowano technologii wyciskania kształtowników pustych na matrycach mostkowych lub komorowych z powodu głównej przeszkody, jaką jest niska podatność do zgrzewania mającego miejsce podczas tej operacji, zwłaszcza dla stopów aluminium serii 2xxx. Badania autorów pozwoliły określić ogólną procedurę projektowania technologii wyciskania zgrzewającego kształtowników pustych [1, 2], w szczególności pozwoliły zaprojektować odpowiednią matrycę mostkowo-komorową. Potwierdzenie możliwości uzyskania dobrego wyrobu odbyło się w oparciu o próby wyciskania na prasie 25MN w rzeczywistych warunkach przemysłowych. Uzyskane wyroby (rury phi 50 × 4 mm ze stopu 2024) poddano ocenie jakości zgrzewów w próbach rozciągania pierścieni i próbie roztłaczania końców rur oraz poprzez obserwacje makrostruktury wyrobu. Uzyskane rezultaty badań potwierdzają możliwość wyciskania na gorąco kształtowników pustych ze stopów trudnoodkształcalnych aluminiowych.

---

Demand for long hollow sections, i.e. those that have one or more holes in the cross-section made of highly durable and simultaneously difficult to form aluminium alloys, is still rising. The existing technology of producing this type of profiles based on hot extrusion with piercing the ingot is inefficient, and significantly limits the range and quality of produced shapes. As far, the newer technology based on extrusion through porthole dies is not applied, mainly due to low weldability of 2xxx series alloys, but also 5xxx and 7xxx series alloys. Undertaken a comprehensive study on this issue helped provide a general procedure for design the technology of welding extrusion based on the experimental determination of the required minimum welding stress [1]. On the way to further compare these data with the values of unit pressure in the welding chamber of porthole die (obtained by FEM calculations [2]), the extrusion die design is possible for the specific case of extrusion. Confirmation of the possibility of obtaining a good product must take place in real industrial conditions. This latter issue is presented in this paper and is tantamount to performing the extrusion trials and evaluation of obtained tubes in terms of welds quality. The tubes with phi50x4 mm extruded from 2024 alloy through experimental porthole die on the 25 MN press were investigated. These products were then assessed quality welds in tensile tests and expanding tests of tube rings, and by observing the macrostructure of the product. The obtained results of research confirm the possibility of hot extrusion of hollow profiles from hard deformable aluminium alloys (2xxx series).