一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，其以重量百分比的原料配方为0.6%‑0.65%Si，0.2%Fe，0.15%‑0.2%Cu，0.05%‑0.08%Mn，0.85%‑0.95%Mg，0.04%‑0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%‑0.02%Ti，0.03%‑0.05%Zr，其余为Al。相应地，本发明专利技术公开了一种大截面厚壁合金型材的生产工艺。采用新的生产工艺及合金成分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。

【技术实现步骤摘要】
一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺
本专利技术涉及铝合金材料
，尤其涉及一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺。
技术介绍
铝合金因具有较高的强度，良好的塑形，优良的可焊性和耐腐蚀性，特别是无应力腐蚀开裂倾向，容易上氧化膜等特性，因而被广泛的应用于各行各业中，很多行业要求大截面厚壁的高强度型材，然而，对于大截面的厚壁型材，在线淬火时容易出现淬火速度不够，从而导致型材强度难以保证现象发生，另一方面，淬火不均匀又容易出现尺寸精度难以保证的问题，因此有必要研究出一种新的生产工艺，解决以上问题。本专利技术提出一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，采用新的生产工艺及合金成分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种大截面厚壁合金型材及其生产工艺，采用新的生产工艺及合金成分配比，可以实现在线淬火，同时保证了型材的尺寸精度和强度。为达到上述技术效果，本专利技术实施例提供了一种大截面厚壁合金型材，其以重量百分比的原料配方如下:0.6%-0.65%Si，0.2%Fe，0.15%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.85%-0.95%Mg，0.04%-0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.05%Zr，其余为Al。优选地，每熔次的Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过±0.02%。一种大截面厚壁合金型材的生产工艺，包括：一、将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下:0.6%-0.65%Si，0.2%Fe，0.15%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.85%-0.95%Mg，0.04%-0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.05%Zr，其余为Al；二、将原材料在温度为740℃-750℃的条件下熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；三、将固态圆铸锭进行挤压，形成合金型材；四、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；五、将淬火后的合金型材进行时效处理。优选地，所述第二步骤包括以下步骤：A、将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤；B、在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂。优选地，所述第二步骤包括以下步骤：A、将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤；B、将A步骤后的液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，该步骤包括以下步骤：B1：将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭；B2：将固态圆铸锭，在560℃进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。优选地，所述第二步骤包括以下步骤：A、将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤；B、在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态圆铸锭的过程进行均匀化冷却处理及对圆铸锭进行高温均匀化处理，该步骤包括以下三个步骤：B1、形成液态合金后，往液态合金里添加辅助元素，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂；B2：将液态合金经过均匀冷却处理，形成固态圆铸锭；B3：将固态圆铸锭，在560℃进行高温均匀化处理，保温10小时，最后经风冷和水雾混合冷却。优选地，在挤压过程中，采用的挤压温度为500℃-520℃，同时挤压速度为2-2.5米/分钟。优选地，所述淬火处理采用喷水冷切，分8个方向调整喷水流量的大小。优选地，所述时效处理中，时效温度为165℃-175℃，保温时间8-12小时。优选地，所述时效处理中，时效温度为175℃，保温10小时。实施本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤，采用三层过滤工艺，一方面尽可能减少了带入的外来杂物，另一方面进可能减少了新的杂物的生成和吸入。2、本专利技术所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，采用微观组织控制处理，消除了液态合金的团簇现象，保证了圆铸锭的高表面质量和内部质量，且合金的析出相分布均匀。3、本专利技术所述的大截面厚壁合金型材的生产工艺，淬火处理采用了8个方向喷水冷却，保证了各点冷却均匀，不会因冷却不均导致变形，影响型材精度。附图说明图1为本专利技术一种大截面厚壁合金型材的生产工艺的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种大截面厚壁合金型材，其以重量配比计的主要原料配方如下:0.6%-0.65%Si，0.2%Fe，0.15%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.85%-0.95%Mg，0.04%-0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.05%Zr，其余为Al。优选地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过±0.02%。如图1所示，本专利技术实施例还提供了一种大截面厚壁合金型材的生产工艺，包括：S1配料：将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下:0.6%-0.65%Si，0.2%Fe，0.15%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.85%-0.95%Mg，0.04%-0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.05%Zr，其余为Al。优选地，每熔次主成分Mg，Cu，Si的绝对偏差不超过±0.02%，其中所述每熔次是指每次向熔炉中添加的原料。S2熔铸：将原材料熔铸成液态合金，熔铸温度为740℃-750℃，再冷却形成固态圆铸锭；在步骤S2熔铸的过程中，将原材料熔铸成液态合金，再由液态合金形成圆铸锭的过程中，还包括两个子步骤：S21熔体净化处理：将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和两层泡沫陶瓷三层过滤装置，其中，所述玻璃丝布设置在液态合金出口的最前端，即液态合金最先经过玻璃丝布过滤，再经过两层泡沫陶瓷过滤，其中液态合金最先经过的泡沫陶瓷比最后经过的泡沫陶瓷的筛孔尺寸大，减少了原材料本身带来的杂质。需要说明的是，所述惰性气体的通入量一般为：0.5立方/时，也可以根据实际工业生产的需要改变通入量，不限于本专利技术的通入量。将惰性气体通入到所述液态合金材料中，减少了新的夹杂物（主要是氧化物和氢气）的含量，采用该方法得到的每100克液态合金中的含氢量可以控制在0.18毫升以下。S22显微组织控制处理：对熔铸后的液态合金，液态合金形成固态圆铸锭的过程及圆铸锭分别进行微观组织处理，由此步骤得到的圆铸锭平均晶粒度不大于150µm，圆铸锭1/2半径位置样品内的平均枝晶间距（DAS）为30µm，金属颗粒相尺寸小于等于10µm，其中合金的主要强化相Mg2Si相的颗粒尺寸小于等于1µm。所述微观组织处理主要分为以下三个步骤：S221合金化精细处理：此步骤主要针对液态合金进行处理，在S2步骤得到液态合金后，往液态合金里添加辅助元素，所述辅助元素为铜剂、铬剂、锰剂和锆剂，消除了液态合金的团簇现象的发生，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大截面厚壁合金型材，其特征在于，其以重量百分比的原料配方如下:0.6%‑0.65%Si，0.2%Fe，0.15%‑0.2%Cu，0.05%‑0.08%Mn，0.85%‑0.95%Mg，0.04%‑0.06%Cr，0.15%Zn，0.01%‑0.02%Ti，0.03%‑0.05%Zr，其余为Al。

【技术特征摘要】
1.一种大截面厚壁合金型材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：一、将原材料按照预定的比例配好备用，其中，以重量百分比的原材料配方如下:0.625%-0.65%Si，0.2%Fe，0.175%-0.2%Cu，0.065%-0.08%Mn，0.90%-0.95%Mg，0.05%-0.06%Cr，0.15%Zn，0.015%-0.02%Ti，0.04%-0.05%Zr，其余为Al；二、将原材料在温度为740℃-750℃的条件下熔铸成液态合金，再冷却形成固态圆铸锭；三、将固态圆铸锭进行挤压，形成合金型材；四、将挤压成型的合金型材进行淬火处理；五、将淬火后的合金型材进行时效处理；其中，所述第二步骤包括以下步骤：A、将惰性气体通入熔铸后的液态合金中，且在液态合金流出的出口还设置有玻璃丝布和双层泡沫陶瓷进行过滤；B、在熔铸后的液态合金引入辅助元素，对液态合金形成固态...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟津，
申请(专利权)人：广东伟业铝厂集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44