一种挤压型可焊铝合金的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种挤压型可焊铝合金的制备方法，属于铝合金制备技术领域。本发明专利技术是通过下述方案实现的：按铝合金的组分Zn 5.5wt％、Mg 2.0wt％、Mn 0.8wt％、0.8wt％、Cr 0.5wt％、Zr 0.3wt％、稀土元素0.1％、不可避免杂质元素的总含量≤0.3％、余量为铝，配取原料后，在保护气氛下，将配取的原料置于熔炼炉中熔炼后半连铸得到铸锭，铸锭冷却后，在保护气氛下，均匀化处理后挤压成形，得到高强挤压型铝合金。本发明专利技术解决了现有铝合金存在焊接性能与高强度难以匹配的问题。本发明专利技术操作简单，便于实现工业化生产。

A Method of Preparing Extruded Weldable Aluminum Alloy

The invention provides a preparation method of extruded weldable aluminium alloy, which belongs to the technical field of aluminium alloy preparation. The invention is realized by the following scheme: according to the composition of the aluminum alloy, Zn 5.5wt%, Mg 2.0wt%, Mn 0.8wt%, 0.8wt%, Cr 0.5wt%, Zr 0.3wt%, rare earth element 0.1%, the total content of unavoidable impurity elements is less than 0.3%, and the remaining amount of aluminum, the prepared raw material is melted in the smelting furnace and semi-continuous casted to obtain the ingot under the protective atmosphere. After cooling, high strength extrusion aluminium alloy was obtained by homogenizing under protective atmosphere. The invention solves the problem that the welding performance of the existing aluminium alloy is difficult to match with the high strength. The invention has simple operation and is easy to realize industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种挤压型可焊铝合金的制备方法
本专利技术涉及一种铝合金的制备方法；特别涉及一种挤压型可焊铝合金的制备方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。长久以来，航空航天领域对高强可焊铝合金都有着十分迫切的需求，传统7XXX(Al-Zn-Mg)系可焊铝合金往往强度不高，而强度高于500MPa的铝合金却都难以进行焊接。传统7XXX(Al-Zn-Mg)系可焊铝合金按合金的强度不同包括中强铝合金和高强铝合金，但没有明确的界限。中强铝合金的强度相对较低，且Cu含量在0.1％以下，为可焊铝合金，高强铝合金的强度相对较高，且Zn、Mg含量较高，并含有一定量的Cu，如7A52铝合金成分计为Zn4.0-4.8％、Mg2.0-2.8％、Mn0.2-0.5％、Zr0.05-0.15％、Cr0.15-0.25％、Cu0.05-0.2％、Ti0.05-0.18、余量为Al，采用于该合金组分一致的焊丝，氩弧焊后，其焊接接头的抗拉强度也只能达到358MPa，屈服强度为238MPa。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同时具备优良焊接性能和高强度Al-Zn-Mg-Cu合金的制备方法，解决了现有铝合金存在焊接性能与高强度难以匹配的问题。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，包括下述步骤：步骤一配料按铝合金的组分：Zn5.5wt％、Mg2.0wt％、Mn0.8wt％、0.8wt％、Cr0.5wt％、Zr0.3wt％、稀土元素0.1％、不可避免杂质元素的总含量≤0.3％、余量为铝，配取纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-稀土元素中间合金、Al-Zr中间合金作为原料，所述稀土元素选自Sc、Er中至少一种；步骤二合金的制备在保护气氛下，将步骤一配取的原料置于熔炼炉中熔炼后半连铸得到铸锭，铸锭冷却后，在保护气氛下，均匀化处理，挤压成型得到挤压型铝合金；步骤三合金的强化处理在保护气氛下，将步骤二所得挤压型铝合金经固溶处理、时效处理后得到高强挤压型铝合金。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，所述纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu的纯度≥99.99％。4本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，所述Al-Mn中间合金为Al-10wt.％Mn，Al-Cr中间合金为Al-5wt.％Cr，Al-稀土元素中间合金为Al-2wt.％Sc或Al-2wt.％Er、Al-Zr中间合金为Al-5wt.％Zr。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，铸造时炉内温度为725℃，炉口温度为706℃，过滤箱入口温度为701℃，平台入口温度为681℃，平台末端温度为663℃；铸造速度为25-35mm/min，冷却水流量为20-30m3/h，冷却水排出口的水温为22℃。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，均匀化处理的温度为460℃，均匀化处理的时间为24h；固溶处理的温度为460℃，固溶处理的时间为90min；所述时效处理为双级时效处理，双级时效处理的条件是，一级时效温度为105℃，时效时间为9h，二级时效温度为135℃，时效时间为15h。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，所述保护气氛选自氮气、氩气、氦气中的一种。本专利技术一种挤压型可焊铝合金的制备方法，所述保护气氛选自氮气、氩气、氦气中的一种。原理和优势本专利技术人通过反复尝试及大量的实验，调整了合金中的Cu、Mn、Cr的比例含量后，并同时通过加入微量稀土元素Sc和/或Er，抑制了合金在热加工过程中的动态再结晶，从而获得了综合性能优良的铝合金；通过均匀化处理、固溶处理以及时效处理使得铝合金结晶均匀，从而提高铝合金的性能；并意外的发现本专利技术的成品的焊接性能比7A52铝合金要优异，其焊接接头的室温抗拉强度远远高于现有市面上的同类产品。具体实施例实施例1合金成分(按重量百分比计)Zn5.5wt％、Mg2.0wt％、Mn0.8wt％、0.8wt％、Cr0.5wt％、Zr0.3wt％、Sc0.1％、Fe≤0.2％；Si≤0.1％；余量为Al；按上述成分配取纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu、Al-10wt.％Mn、Al-5wt.％Cr、Al-2wt.％Sc、和Al-5wt.％Zr作为原料，其中纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu的纯度＞99.99wt.％；将配取的原料在10吨熔炼炉中进行合金熔炼，半连铸后得到铸锭，铸造时炉内温度为725℃，炉口温度为706℃，过滤箱入口温度为701℃，平台入口温度为681℃，平台末端温度为663℃；铸造速度为25-35mm/min，冷却水流量为28m3/h，冷却水排出口的水温为22℃。，铸锭冷却后，在氩气气氛下在460℃均匀化处理24h、然后挤压成型，取部分成型式样进行熔焊，焊接式样的一部分直接进行拉伸检测，均匀化处理的温度为460℃，均匀化处理的时间为24h；固溶处理的温度为460℃，固溶处理的时间为90min；所述时效处理为双级时效处理，双级时效处理的条件是，一级时效温度为105℃，时效时间为9h，二级时效温度为135℃，时效时间为15h。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挤压型可焊铝合金的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一配料按铝合金的组分：Zn 5.5wt％、Mg 2.0wt％、Mn 0.8wt％、0.8wt％、Cr 0.5wt％、Zr 0.3wt％、稀土元素0.1％、不可避免杂质元素的总含量≤0.3％、余量为铝，配取纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu、Al‑Mn中间合金、Al‑Cr中间合金、Al‑稀土元素中间合金、Al‑Zr中间合金作为原料，所述稀土元素选自Sc、Er中至少一种；步骤二合金的制备在保护气氛下，将步骤一配取的原料置于熔炼炉中熔炼后半连铸得到铸锭，铸锭冷却后，在保护气氛下，均匀化处理，挤压成型得到挤压型铝合金。

【技术特征摘要】
1.一种挤压型可焊铝合金的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一配料按铝合金的组分：Zn5.5wt％、Mg2.0wt％、Mn0.8wt％、0.8wt％、Cr0.5wt％、Zr0.3wt％、稀土元素0.1％、不可避免杂质元素的总含量≤0.3％、余量为铝，配取纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-稀土元素中间合金、Al-Zr中间合金作为原料，所述稀土元素选自Sc、Er中至少一种；步骤二合金的制备在保护气氛下，将步骤一配取的原料置于熔炼炉中熔炼后半连铸得到铸锭，铸锭冷却后，在保护气氛下，均匀化处理，挤压成型得到挤压型铝合金。2.根据权利要求1所述的一种挤压型可焊铝合金的制备方法，其特征在于：在保护气氛下，将步骤二所得挤压型铝合金经固溶处理、时效处理后得到高强挤压型铝合金。3.根据权利要求1所述的一种挤压型可焊铝合金的制备方法，其特征在于：所述纯Al、纯Mg、纯Zn、纯Cu的纯度≥99.99％。4.根据权利要求1所述的一种挤压型可焊铝合金的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国富，黄建国，
申请(专利权)人：祁阳宏泰铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43