一种轨道车辆电气柜铝型材的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种轨道车辆电气柜铝型材的生产方法，包括以下步骤：步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在440℃～460℃，保温7～10个小时；步骤二：清理挤压筒；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在420℃～440℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到440℃～460℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒的前后端的温差在40℃～70℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为5±0.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为120～150℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.2％～0.8％；步骤八：双级时效：自然时效后，双级人工时效。

Method for producing aluminum profile of electric cabinet of rail vehicle

The invention relates to a production method of aluminum rail vehicle electrical cabinet, which comprises the following steps: step one: the mold for heating, heating temperature control at 440 to 460 DEG C, holding for 7 to 10 hours; step two: clean container; step three: the heating container, the heating temperature control in the 420 to 440 DEG C; step four: heating aluminum rod, the front end of the aluminum bar heating temperature to 440 DEG to 460 DEG C, heating temperature from front to back gradually decreased, before and after the end of the aluminum rod temperature at 40 to 70 DEG C; step five: after heating into the extrusion machine for aluminum bar extrusion, extrusion speed was 5 + 0.5m/min; step six: cooling on-line quenching of the as extruded aluminum profile, the quenching rate is 120 to 150 DEG /min; step seven: aluminum extrusion after straightening, straightening rate is 0.2% ~ 0.8%; step eight: Double aging After natural aging, the two-stage artificial aging.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金型材的生产方法，尤其是涉及一种轨道交通高速动车组车体电柜用铝合金型材的生产方法。
技术介绍
目前，铝合金及铝半成品中，挤压是主要的成型工艺之一，为保证挤压热处理效果，应采用高温挤压，挤压过程中铝棒与挤压筒摩擦产生大量热量，导致铝棒温度逐渐升高，若铝棒加热温度前后一致，会导致型材出口温度开始低，然后逐渐升高；由于铝棒在挤压过程中前后受热不均，导致挤压后的型材出现前后组织不均、尺寸和形状不一致等问题，进而使得挤压后的型材性能前后不一致。挤压后的铝型材，在自然时效过程中逐渐析出GP区，经固溶后充分人工时效，强度可达到400MPa，但此状态下的应力腐蚀开裂非常敏感。7003合金现已被广泛用于动车车体上，主要用在车体构件、车顶梁、上侧梁薄壁大型型材、骨架及外板型材、电柜型材等，承载铝合金动车组电力系统的柜体承受不同方向的应力载荷，其电力系统重约2吨，要求型材力学强度较高，且动车组运行风雨、高低温变化复杂的环境中，型材更容易出现应力腐蚀开裂的现象。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供一种轨道车辆电气柜型材加工尺寸、形状、组织等比较均匀，强度高，且型材的抗应力腐蚀性能较高的生产方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种轨道车辆电气柜铝型材的生产方法，包括以下步骤：步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在440℃～460℃，并且保温7～10个小时；步骤二：清理挤压筒，至少清理两次；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在420℃～440℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到440℃～460℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒的前后端的温差控制在40℃～70℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为5±0.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为120～150℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.2％～0.8％；步骤八：双级时效首先，自然时效：对铝型材自然冷却72小时，然后，一级人工时效：对自然冷却后的铝型材加热到90℃～110℃，并保温12小时，最后，二级人工时效：加热铝型材至150℃～160℃，并保温11小时。本专利技术的有益效果是：本生产方法利用各个阶段的温度控制达到对成品质量的控制，在步骤四中铝棒的加热温度从前往后逐渐降低能够保证铝棒加工时的热均匀性，使得挤压后的型材前后的组织比较均与、尺寸和形状一致，进而使得挤压后的铝型材的前后性能一致；步骤一至步骤五中挤压速度、铝棒温度、模具温度、挤压筒温度相互配合是控制型材固溶温度的关键，避免高温固溶Mn、Cr等金属化合物的析出和球化，产生粗大的再结晶组织、粗晶层对型材的抗应力腐蚀性能不利，以及避免低温固溶不能满足在线淬火效果和焊合性能，后续无法通过措施进行弥补的缺点；步骤六中在线淬火速率可以有效控制第二相析出速度，避免产生粗大的第二相，提高抗应力腐蚀能力；步骤七中控制合理的拉直率，能够释放型材内的残余应力，且能够保证型材的平整度；步骤八中经过二级人工时效，合金晶界析出相呈断续状分布，同时存在较为明显的无沉淀析出带，这种晶界结构有助于提高合金的抗应力腐蚀性能，可以使合金在保持中高强度的同时，能够提高型材的抗应力腐蚀性能。进一步，还包括步骤九：试验1)C环应力腐蚀实验，按照《HB5259-1983铝合金C环试样应力腐蚀试验方法》进行；2)应力腐蚀实验，按照《GB/T15970.7-2000金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验》第7部分:慢应变速率试验进行；比值＝T溶液/T空气，T溶液是指试样在酸性溶液中试验得到的结果，T空气是指试样在空气中试验得到的结果，比值越大则开裂敏感度越低，比值越小则开裂敏感度越高。3)力学性能测试，按照《JISH4100-2006铝和铝合金挤压型材》测试。4)显微组织检验，按照《GB/T3246.1-2000变形铝及铝合金制品显微组织检验方法》进行检测。采用上述进一步技术方案的有益效果是：保证加工后的型材能够满足抗应力腐蚀和力学性能的要求。具体实施方式现结合具体实施方式对本专利技术进一步说明。采用铝棒的成分如下表所示：SiFeMgMnCuCrZnTiZr0.10.120.830.200.180.186.20.0350.20实施例一：提供一种轨道车辆电气柜铝型材的加工方法，包括以下步骤:步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在440℃，并且保温7个小时；步骤二：清理挤压筒，清理两次；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在420℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到440℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒的前后端的温差控制在40℃～50℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为5.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为145～150℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.2％；步骤八：双级时效首先，自然时效：对铝型材自然冷却72小时，然后，一级人工时效：对自然冷却后的铝型材加热到90℃，并保温12小时，最后，二级人工时效：加热铝型材至150℃，并保温11小时。步骤九：试验1)C环应力腐蚀实验，按照《HB5259-1983铝合金C环试样应力腐蚀试验方法》进行；样品外径为20mm，壁厚1.5mm，宽度为挤压型材厚度，试验温度为35℃，施加应力为192MPa，所用腐蚀溶液为3.5wt％NaCl溶液，溶液和试样面积比30ml/cm2。抗应力腐蚀性能应满足：T(断裂时间)＝90天，未断裂停止试验，合格。2)应力腐蚀实验，按照《GB/T15970.7-2000金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验》第7部分:慢应变速率试验进行；得到结果：T溶液/T空气＝0.9。3)力学性能测试，按照《JISH4100-2006铝和铝合金挤压型材》测试，得到的两组测试结果如下：抗拉强度MPa屈服强度MPa断后伸长率％38534116.538333615.54)显微组织检验，按照《GB/T3246.1-2000变形铝及铝合金制品显微组织检验方法》检测，型材全断面无粗晶层，晶粒级别8-10级。实施例二：提供一种轨道车辆电气柜铝型材的加工方法，包括以下步骤:步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在460℃，并且保温7个小时；步骤二：清理挤压筒，至少清理两次；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在440℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到460℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒的前后端的温差控制在60℃～70℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为4.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为120～126℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.8％；步骤八：双级时效首先，自然时效：对铝型材自然冷却72小时，然后，一级人工时效：对自然冷却后的铝型材加热到110℃，并保温12小时，最后，二级人工时效：加热铝型材至160℃，并保温11小时。步骤九：试验1)C环应力腐蚀满足《HB5259-1983铝合金C环试样应力腐蚀试验方法》；样品外径为20mm，壁厚1.5mm，宽度为挤压型材厚度，试验温度为35℃，施加应力为192MPa，所用腐蚀溶液为3.5wt％NaCl溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道车辆电气柜铝型材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在440℃～460℃，并且保温7～10个小时；步骤二：清理挤压筒，至少清理两次；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在420℃～440℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到440℃～460℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒前后端的温差控制在40℃～70℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为5±0.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为120～150℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.2％～0.8％；步骤八：双级时效首先，自然时效：对铝型材自然冷却72小时，然后，一级人工时效：对自然冷却后的铝型材加热到90℃～110℃，并保温12小时，最后，二级人工时效：加热铝型材至150℃～160℃，并保温11小时。

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆电气柜铝型材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将模具进行加热，加热温度控制在440℃～460℃，并且保温7～10个小时；步骤二：清理挤压筒，至少清理两次；步骤三：将挤压筒加热，加热温度控制在420℃～440℃；步骤四：加热铝棒，将铝棒的前端温度加热到440℃～460℃，加热温度从前端至后端逐渐降低，铝棒前后端的温差控制在40℃～70℃；步骤五：将加热后的铝棒放入挤压机中进行挤压，挤压速度为5±0.5m/min；步骤六：对挤压后的铝型材进行风冷在线淬火，淬火速率为120～150℃/min；步骤七：拉直挤压后的铝型材，拉直率为0.2％～0.8％；步骤八：双级时效首先，自然时效：对铝型材自然冷却72...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，吕常石，王菊艳，王明坤，孙文超，张艳涛，于金凤，
申请(专利权)人：山东诺维科轻量化装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37