一种再生变形铝合金型材挤压方法技术

本发明专利技术属于再生变形铝合金技术领域，具体涉及一种再生变形铝合金型材挤压方法。所述方法包括再生变形铝合金坯锭和挤压筒加热、大挤压比挤压。坯锭加热的温度低于其共晶温度20～40℃，坯锭温度不均匀性≤10℃，挤压筒加热的温度为低于坯锭共晶温度40～50℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃，坯锭与挤压筒间隙量为4.5±0.5mm，挤压比为20～500，型材匀速匀速挤出速度为0.5～80m/min。本发明专利技术所述适用于制备再生变形铝合金型材。

【技术实现步骤摘要】
一种再生变形铝合金型材挤压方法
本专利技术属于再生变形铝合金
，具体涉及一种再生变形铝合金型材挤压方法。
技术介绍
铝及铝合金具有优良的力学、加工和抗腐蚀等性能，广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等各领域。铝及铝合金的产品制造产生的边角料、残次品以及完成使用期限的废品统称为废杂铝，其中的废杂变形铝合金包括工艺边角废料、报废飞机铝合金、报废汽车铝合金、废铝易拉罐、废旧铝合金门窗等系列，因含有Mg、Zn、Cu、Fe、Mn、Ti、Zr、Ni等合金元素，具有中间合金的属性。再生铝合金是废杂铝经再生得到的铝合金，与原生铝合金相比，具有两个特点：其一，再生铝合金的成分也更为均匀，晶粒更加细小，具有良好的加工性能；其二，再生铝合金节能减排效果显著，能耗与污染物排放仅为原生铝合金的3％～5％。因再生变形铝合金优良的显微组织和可加工性，与原生变形铝合金相比，可实现大挤压比，减少挤压道次，具有短流程、低成本和高成材率等特点。现有的变形铝合金挤压方法研究为原生变形铝合金，再生铝合金挤压方法仍处于空缺。如中国专利CN105525169A公开了一种7A09铝合金挤压棒材的制备方法，该方法将流经剪切低温浇铸实验机后的铝液连铸成直径为110mm的坯锭后进行热挤压，坯锭加热温度控制在370℃～400℃，挤压筒的加热温度控制在400℃～430℃，匀速挤出速度为1.5～2.5m/min，挤压后棒材直径为30mm～35mm。该专利技术的铝合金挤压比小，低于10，未涉及再生变形铝合金挤压。中国专利CN108468005A公开了一种6XXX系铝合金大变形挤压棒材生产方法，该专利技术采用等通道转角挤压，利用两个相交的等截面通道组成的挤压模具，在交截面处(剪切平面)产生近似于纯剪切变形的方式来实现棒材大塑性变形。该专利技术采用热挤压-固溶处理-等通道转角挤压实现大挤压比，未涉及再生变形铝合金。中国专利CN107282667A公开了一种高延伸率2A12铝合金挤压方法，原始坯锭为铝合金大规格φ452*1150mm铸锭，一次挤压为直径φ260mm(挤压比为3)。通过切头，切尾，车削表面制成第二次挤压用规格φ252*580mm，挤压后最终制成巨型扁棒，横截面规格为40*70mm(挤压比为17.8)。该专利技术通过二次挤压实现了2XXX系铝合金大变形，挤压道次多，生产周期长，生产效率低，未涉及再生变形铝合金。由此可见，原生变形铝合金一般通过多次挤压和热处理实现大变形，故流程长、成材率低、成本高。现有的技术背景没有涉及再生变形铝合金挤压工艺。
技术实现思路
针对再生变形铝合金的特点，本专利技术提供一种再生变形铝合金型材挤压方法。所述方法能够在保证挤压成品成分均匀性的同时减少挤压工序，节省人力物力与资源消耗。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种再生变形铝合金型材挤压方法，所述方法包括：再生变形铝合金坯锭加热：将再生变形铝合金坯锭加热至低于再生变形铝合金坯锭的共晶温度20～40℃，再生变形铝合金坯锭温度不均匀性≤10℃；挤压筒加热：将挤压筒加热至低于再生变形铝合金坯锭共晶温度40～50℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；大挤压比挤压：将加热后的再生变形铝合金坯锭送入保温的挤压筒内进行挤压，控制再生变形铝合金坯锭与挤压筒间隙量为4.5±0.5mm，挤压比为20～500，型材匀速挤出速度为0.5～80m/min。进一步地，在所述挤压的步骤中，1XXX系铝合金型材匀速挤出速度为15～80m/min，2XXX系铝合金型材匀速挤出速度为1.5～6m/min，3XXX系铝合金型材匀速挤出速度为10～80m/min，5XXX系铝合金型材匀速挤出速度为0.5～20m/min，6XXX系铝合金型材匀速挤出速度为15～80m/min，7XXX系铝合金型材匀速挤出速度为0.5～3m/min。进一步地，所述1XXX系铝合金型材包括1060铝合金、1100铝合金；所述2XXX系铝合金型材包括1200铝合金、2A11铝合金、2017铝合金、2024铝合金；所述3XXX系铝合金型材包括3003铝合金、3103铝合金；所述5XXX系铝合金型材包括5A05铝合金、5005铝合金、5052铝合金；所述6XXX系铝合金型材包括6061铝合金、6063铝合金；所述7XXX系铝合金型材包括：7178铝合金、7075铝合金。进一步地，所述再生变形铝合金坯锭采用具有中间合金属性的报废变形铝合金制备。本专利技术的有益技术效果：(1)本专利技术采用的再生变形铝合金是由具有中间合金属性的报废变形铝合金制备的，成分更为均匀，晶粒更为细小，可加工性好，可实现大变形加工；(2)本专利技术所述方法可实现挤压比20-500的大变形挤压，取消了多道次、热处理等工序，减少了型材头尾切削量，调高了成材率，缩短了生产周期，降低了生产成本；(3)本专利技术所述方法提升了废杂铝资源价值，促进了再生铸造铝合金产品向再生变形铝合金型材的升级发展。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。实施例1：以废杂铝原料制备的再生1060铝合金坯锭加热至380℃，坯锭温度不均匀性≤10℃；将挤压筒加热至360℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；将坯锭置于挤压筒内，二者间隙量为2.5mm；在380℃下进行匀速挤压，挤压比为500，型材挤出速度为15m/min，得到厚度为20mm的板材。经热处理得到H112态再生1100铝板材的抗拉强度达80MPa，屈服强度达25MPa，延伸率达22.6％，满足GB/T6892-2015《一般工业用铝及铝合金挤压型材》中相应标准。实施例2：以废杂铝原料制备的再生1100铝合金坯锭加热至400℃，坯锭温度不均匀性≤10℃；将挤压筒加热至370℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；将坯锭置于挤压筒内，二者间隙量为2.5mm；在400℃下进行匀速挤压，挤压比为400，型材挤出速度为80m/min，得到厚度为20mm的板材。经热处理得到H112态再生1100铝板材的抗拉强度达90MPa，屈服强度达35MPa，延伸率达24％，满足GB/T6892-2015《一般工业用铝及铝合金挤压型材》中相应标准。实施例3：以废杂铝原料制备的再生1200铝合金坯锭加热至400℃，坯锭温度不均匀性≤10℃；将挤压筒加热至360℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；将坯锭置于挤压筒内，二者间隙量为2.5mm；在400℃下进行匀速挤压，挤压比为300，型材挤出速度为40m/min，得到厚度为20mm的板材。经热处理得到H112态再生1200铝板材的抗拉强度达85MPa，屈服强度达30MPa，延伸率达22.2％，满足GB/T6892-2015《一般工业用铝及铝合金挤压型材》中相应标准。实施例4：以废杂铝原料制备的再生2A11铝合金坯锭加热至430℃，坯锭温度不均匀性≤5℃；将挤压筒加热至410℃，挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生变形铝合金型材挤压方法，其特征在于，所述方法包括：再生变形铝合金坯锭加热：将再生变形铝合金坯锭加热至低于再生变形铝合金坯锭的共晶温度20～40℃，再生变形铝合金坯锭温度不均匀性≤10℃；挤压筒加热：将挤压筒加热至低于再生变形铝合金坯锭共晶温度40～50℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；大挤压比挤压：将加热后的再生变形铝合金坯锭送入保温的挤压筒内进行挤压，控制再生变形铝合金坯锭与挤压筒间隙量为4.5±0.5mm，挤压比为20～500，型材匀速挤出速度为0.5～80m/min。

【技术特征摘要】
1.一种再生变形铝合金型材挤压方法，其特征在于，所述方法包括：再生变形铝合金坯锭加热：将再生变形铝合金坯锭加热至低于再生变形铝合金坯锭的共晶温度20～40℃，再生变形铝合金坯锭温度不均匀性≤10℃；挤压筒加热：将挤压筒加热至低于再生变形铝合金坯锭共晶温度40～50℃，挤压筒温度不均匀性≤10℃；大挤压比挤压：将加热后的再生变形铝合金坯锭送入保温的挤压筒内进行挤压，控制再生变形铝合金坯锭与挤压筒间隙量为4.5±0.5mm，挤压比为20～500，型材匀速挤出速度为0.5～80m/min。2.根据权利要求1所述一种再生变形铝合金型材挤压方法，其特征在于，在所述挤压的步骤中，1XXX系铝合金型材匀速挤出速度为15～80m/min，2XXX系铝合金型材匀速挤出速度为1.5～6m/min，3XXX系铝合金型材匀速挤出速度为10～80m/min，5XXX系铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张深根，姜玉，刘波，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11