一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用：(1)取高镁铝合金的原材料，熔炼、精炼和铸造；(2)双级均匀热处理，均匀热处理后进行锯切和铣面；(3)预热，热轧；(4)冷却后切边，拉伸，拉伸所需拉伸力F＝D×W×R×Kr；拉伸速率为1.0‑15mm/s，即得高镁铝合金板材。本发明专利技术所生产板材保留高温轧制板材的组织和腐蚀性能，提高了板材后期高温使用稳定性和腐蚀性能稳定性，可以使用于船舶海洋工程、罐体、装甲板、军工或者高温环境；本发明专利技术精简了生产工序，可以减掉两道冷轧轧制和退火工序，可以精确控制成品屈服强度，提高板材尺寸精度、缩短了生产周期、降低了产品生产成本。

Calculation method of drawing force and its application in preparation process of aluminum alloy sheet

The invention discloses the application of a calculation method of tensile force in the preparation process of aluminum alloy sheet in the production of high magnesium aluminum alloy sheet: (1) taking the raw material of high magnesium aluminum alloy, smelting, refining and casting; (2) two-stage homogeneous heat treatment, sawing and milling after homogeneous heat treatment; (3) preheating, hot rolling; (4) cutting edge after cooling. The tensile force F for drawing is D *W *R *Kr, and the drawing rate is 1.0 15mm/s, so the high magnesium aluminum alloy sheet can be obtained. The plate produced by the invention retains the microstructure and corrosion properties of the high temperature rolled plate, improves the high temperature service stability and corrosion stability of the plate at the later stage, and can be used in marine engineering, tank body, armor plate, military industry or high temperature environment. Fire process can accurately control the yield strength of finished products, improve the dimensional accuracy of sheet metal, shorten the production cycle and reduce the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法及其应用
本专利技术涉及一种拉伸力的计算方法及其应用，特别涉及一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法及其应用。
技术介绍
高镁铝合金板材由于强度高，腐蚀性好，广泛应用于船舶、装甲、交通运输等领域。高镁铝合金是一种冷加工硬化合金，成分固定后，常规加工硬化方法为冷加工硬化，如冷轧或者低温轧制。高镁铝合金板材的冷加工硬化典型生产工艺流程如下：配料→熔炼→精炼/除气/过滤→铸造→均匀化退火→锯切头尾→铣面→预热→热轧→冷轧→重卷清洗→中间退火→冷轧→重卷清洗→最终成品退火→横切开卷→质检包装→入库或发货。现有高镁铝合金加工方法具有以下缺点：(1)冷轧厚度一般限制在8mm以下，限制厚板的生产；宽度一般小于2600mm，限制超宽板材的生产；(2)生产工序多，额外增加了生产成本，生产效率低，周期慢；(3)力学性能很难精确控制，板材腐蚀性能不稳定。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提出一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法及其应用，该计算方式应用到高镁铝合金生产工艺中生产高镁铝合金中厚板，可以突破冷轧机开口度小、常规高镁铝合金厚度小、宽度窄，生产工艺复杂，性能不易控制，合金腐蚀性差等技术问题，本专利技术为热轧后拉伸强化，可实现板材为热轧组织，生产工艺简洁、高效，所生产板材厚度最大200mm、宽度至3800mm，铝材屈服强度可以精确控制，提高焊接后热影响区的性能，还可以提高板材板型平直度。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法：拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4-200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500-3800mm；其中，R为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTMB928、GB/T3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0～1.2；当所选力学性能按EN485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05-1.50。一种如上所述的铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用。一种如上所述的铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用，包含以下操作步骤：(1)取高镁铝合金的原材料，依次进行熔炼、精炼和铸造；其中，熔炼温度为720-780℃，熔炼4-15h，精炼温度为700-740℃，保温2-8h；采用半连续铸造生产铸锭，铸造温度为685-730℃，铸出扁锭厚度为300-700mm；其中，在熔炼铸造过程中，通过对铝合金熔体进行多级除气处理，显著降低铝熔体中的含气量，以减少铝合金扁锭中的气孔、疏松等铸造缺陷，选取30ppi或40ppi等的过滤板，除去铝熔体中的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质，以减少铸锭中夹渣等铸造缺陷；(2)步骤(1)中所得扁锭进行双级均匀热处理，均匀热处理后进行锯切和铣面；(3)步骤(2)中铣面后所得扁锭预热，然后热轧至4～200mm厚度；(4)步骤(3)所得板材自然冷却后，进行切边处理，然后进行拉伸，拉伸所需拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4-200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500-3800mm；其中，R为屈服强度，即为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTMB928、GB/T3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0-1.2；当所选力学性能按EN485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05-1.50；拉伸速率为1.0-15mm/s，即得高镁铝合金板材。优选的是，步骤(1)中所述的高镁铝合金以重量百分比计由以下成分组成：Si<0.45％，Fe<0.5％，Cu<0.25％，Mn0.1-1.2％，Mg3.0-7.5％，Zn<0.9％，Ti<0.2％，Zr<0.25％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素。优选的是，步骤(1)中所述的高镁铝合金为5系高镁铝合金。优选的是，所述的5系高铝镁合金为5083、5086、5383、5059、5454、5456、5A05或5A06高镁铝合金中的一种。优选的是，步骤(2)中所述的双级均匀热处理为第一级保持升温速率为40-80℃/h，升温至390-470℃，保温1-6h；第二级保持升温速率20-50℃/h，升温到480～540℃，保温6-25h，然后冷却至室温。优选的是，步骤(3)中所述的预热温度为420-545℃，预热1-25h。5A05-H116、5A05-H321的性能要求为屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥310MPa，延伸率≥12％，剥落腐蚀优于PB，晶间腐蚀≤15mg/cm2；5A06-H116、5A06-H321的性能要求为屈服强度≥275MPa，抗拉强度≥375MPa，延伸率≥12％,剥落腐蚀优于PB,晶间腐蚀≤15mg/cm2。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术无需经过冷轧，而且厚度不受限制，可以达到200mm，宽度达到3800mm；本专利技术所生产板材保留高温轧制板材的组织和腐蚀性能，提高了板材后期高温使用稳定性和腐蚀性能稳定性，可以使用于船舶海洋工程、罐体、装甲板、军工或者高温环境；本专利技术所生产板材可根据客户对力学性能的要求，进行精确控制，可保证不同批次板材之间的力学性能稳定性，确保后期便捷加工；进一步的，本专利技术精简了生产工序，可以减掉两道冷轧轧制和退火工序，提高板材尺寸精度、缩短了生产周期、降低了产品生产成本。附图说明图1是本专利技术工艺流程图。图2是本专利技术高镁铝合金板材拉伸加工方向示意图。具体实施方式下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法：拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4-200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500-3800mm；其中，R为屈服强度，即为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTMB928、GB/T3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0-1.2；当所选力学性能按EN485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05-1.50。实施例1一种如上所述的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用，操作步骤如下：(1)取5083高镁铝合金的原材料，成分如表1“5083”栏所示，依次进行熔炼、精炼和铸造；其中，熔炼温度为720-750℃，熔炼6h，精炼温度730～740℃，保温8h；对铝合金熔体进行多级除气处理，显著降低铝熔体中的含气量，以减少铝合金扁锭中的气孔、疏松等铸造缺陷，选取30ppi的过滤板，除去铝熔体中的氧化物、非金属夹杂物和其他有害金属杂质，以减少铸锭中夹渣等铸造缺陷，除杂质、除气完成后采用半连续铸造生产铸锭，铸造温度为706℃，铸出扁锭为520×1620×6000mm；(2)步骤(1)中所得扁锭进行双级均匀热处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法，其特征在于：拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4‑200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500‑3800mm；其中，R为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTM B928、GB/T 3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0～1.2；当所选力学性能按EN 485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05‑1.50。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法，其特征在于：拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4-200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500-3800mm；其中，R为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTMB928、GB/T3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0～1.2；当所选力学性能按EN485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05-1.50。2.一种如权利要求1所述的铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用。3.一种如权利有求1或2所述的铝合金板材制备工艺中拉伸力的计算方法在高镁铝合金板材生产中的应用，其特征在于，包含以下操作步骤：(1)取高镁铝合金的原材料，依次进行熔炼、精炼和铸造；其中，熔炼温度为720-780℃，熔炼4-15h，精炼温度为700-740℃，保温2-8h；采用半连续铸造生产铸锭，铸造温度为685-730℃，铸出扁锭厚度为300-700mm；(2)进行双级均匀热处理，均匀热处理后进行锯切和铣面；(3)预热，然后热轧至目标厚度；(4)冷却后切边，然后进行拉伸，拉伸所需拉伸力F＝D×W×R×Kr；其中，D为铝合金板材厚度，D：4-200mm；其中，W为铝合金板材宽度，W：500-3800mm；其中，R为屈服强度，即为目标期望屈服强度；其中，Kr为横、纵向切变系数，当所选力学性能按ASTMB928、GB/T3880时，所需力学性能为纵向，Kr＝Ky，Ky取1.0-1.2；当所选力学性能按EN485时，所需力学性能为横向，Kr＝Kx，Kx取1.05-1.50；拉伸速率为1.0-15mm/s，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启忠，何建贤，朱希一，杨鸿驰，覃珊，周文标，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45