一种铝合金的制作工艺制造技术

本申请公开了合金材料技术领域的一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤：步骤一，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态合金液，将液态合金液熔铸为铝合金棒；步骤二，将熔铸得到的铝合金棒加热至570～580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤三，将铝合金棒加热到450～470℃后放入到温度为390～410℃的挤压筒进行挤压，挤压筒的出口温度为480～500℃；步骤四，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380～410℃的模具进行成型；步骤五，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理。本方案解决了现有技术在生产5A02型铝合金时容易出现裂纹的问题。

A Manufacturing Process of Aluminum Alloy

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金的制作工艺
本专利技术涉及合金材料
，具体涉及一种铝合金及其制作工艺。
技术介绍
5A02型铝合金是以镁为主要合金元素制成的铝合金，属于热处理不可强化合金，具有良好的抗疲劳强度和焊接性，是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金，而且在相同情况下，其重量低于其他系列合金型材，被广泛应用于航空、船舶、家电、交通运输、装饰及焊接材料等铝合金挤压型材的生产。现有的生产工艺：将铝合金棒加热至570～580℃，保温8～10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；将均质后的铝合金棒加热到450～470℃后放入到内部温度为390～410℃的挤压筒进行致密挤压，所述挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度升至480～500℃；经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380～410℃的模具进行降温成型；铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温，这样制得的5A02退火态铝合金型材的力学性能能够满足GB/T6892-2015的标准要求，(即抗拉强度≤245Mpa，伸长率要求≥12％)，但在挤压过程中，由于含镁较高(含量基本都在2％～8％，以获得更好的抗拉强度)，变形抗力大及挤压表面易出现裂纹；铝合金棒加热过程比较难控制，容易导致加热过程保护不当，造成过烧；型材制品在后续数控车床加工过程中，容易出现刀纹，即使在经过喷砂、氧化处理后，仍旧经常出现刀痕。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种铝合金的制作工艺，以解决现有技术在生产5A02型铝合金时容易出现裂纹的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤，步骤一，将铝合金棒加热至570～580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤二，将均质后的铝合金棒加热到450～470℃后放入到内部温度为390～410℃的挤压筒进行致密挤压，所述挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度升至480～500℃；步骤三，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380～410℃的模具进行降温成型；步骤四，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温；在步骤一之前执行以下操作：将由下列铝合金原料按质量分数比配制好：Si：0～0.2％，Fe：0～0.35％，Cu：0～0.1％，Mn：0.17％～0.26％，Mg：2.0％～2.4％，Ti：0～0.1％，杂质0～0.15％，其余是Al，将上述铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态合金液，将液态合金液熔铸为铝合金棒，熔铸的工艺条件为：液态合金液温度为690～710℃，水压0.2～0.25Mpa，冷却水温度25～35℃，铸造速度：145～155mm/min。本专利技术的工作原理及有益效果为：在高硅铝合金中加入少量的镁(约0.2～0.3％)，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性，镁对铝的强化是明显的，每增加1％的镁，抗拉强度就大约升高34Mpa，镁含量高的铝合金虽然具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和属性都低，冷却时收缩系数大，易产生裂纹和形成疏松，同时铸造时凝固冷却过程中，铸锭内部由于冷却不均，产生极大不平衡应力，不平衡应力集中到铸锭的一些薄弱处产生应力集中，当应力超过了金属的强度或塑性极限时，在薄弱处则产生裂纹。而本方案在铝合金棒铸造时，为了获得更高的抗拉强度和更优良的耐蚀性，同时兼具少裂纹，先采用熔铸的工艺，且熔铸工艺中加入了水压条件，水压会产生强过冷，且由于熔体流动速度增加，合金过冷熔体中的大量异质形核的核心激活，合金组织可以显著细化，大量合金元素在晶内固溶，晶界处的低熔点相显著减少，且合金元素分布均匀，因此凝固后的合金高温强度和塑性增加，铝合金棒的抗裂纹能力增加，这样不仅可以利用到高镁铝合金的优点，且避免了高镁铝合金容易出现裂纹，经过测试5A02铝合金型材的力学性能除满足GB/T68922015的正常标准要求外(即抗拉强度≥245Mpa，伸长率要求≥12％)，在挤压过程中未出现裂纹，挤压抗力小，产量提升30％，喷砂氧化后未出现刀痕。进一步，步骤一中采用超声波对液态合金液进行均匀混合。超声波的方式进行混合能排出液态合金液内的气体。附图说明图1为本专利技术实施例1中铝合金的表面结构图；图2为本专利技术实施例3中铝合金的表面结构图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例1：具体实施过程如下：一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤：步骤一，将下列质量组分的铝合金原料配制好：Si0.1％，Fe0.15％，Cu0.05％，Mn0.2％，Mg2.0％，Ti0.05％，杂质0.1％，其余是Al，将上述铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态合金液，将液态合金液熔铸为铝合金棒，熔铸的工艺条件为：液态合金液温度为690℃，水压0.2Mpa，冷却水温度25℃，铸造速度：145mm/min；步骤二，将熔铸得到的铝合金棒加热至570℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤三，将均质后的铝合金棒加热到450℃后放入到温度为390℃的挤压筒进行致密挤压，挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度为480℃；步骤四，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380℃的模具进行降温成型；步骤五，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温。实施例2：具体实施过程如下：一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤：步骤一，将下列质量组分的铝合金原料配制好：Si0.2％，Fe0.35％，Cu0.1％，Mn0.26％，Mg2.4％，Ti0.1％，杂质0.15％，其余是Al，将上述铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态合金液，将液态合金液熔铸为铝合金棒，熔铸的工艺条件为：液态合金液温度为710℃，水压0.25Mpa，冷却水温度35℃，铸造速度：155mm/min；步骤二，将熔铸得到的铝合金棒加热至580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤三，将均质后的铝合金棒加热到470℃后放入到温度为410℃的挤压筒进行致密挤压，挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度为500℃；步骤四，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为410℃的模具进行降温成型；步骤五，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温。实施例3：在其他条件不变情况下，没有将各种铝合金原料熔炼成液态合金液的步骤，而是直接采用铝合金棒：将铝合金棒加热至570～580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；将均质后的铝合金棒加热到450℃后放入到温度为390℃的挤压筒进行致密挤压，挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度为480℃；经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380℃的模具进行降温成型；铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温。对实施例1、实施例2和实施例3制得的铝合金产品进行硬度和强度测试，制得下表：抗拉强度(Mpa)伸长率(％)实施例125313.3实施例225012.6实施例325112.5可以从上表看出，本方案制得的铝合金产品在抗拉强度和伸长率方面与现有生产工艺(实施例3)并没有太大的区别，但裂纹更少。将实施例1和实施例3制得的样模放在10X40的高倍显微镜下观察，得到图1和图2：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤，步骤一，将铝合金棒加热至570～580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤二，将均质后的铝合金棒加热到450～470℃后放入到内部温度为390～410℃的挤压筒进行致密挤压，所述挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度升至480～500℃；步骤三，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380～410℃的模具进行降温成型；步骤四，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温；其特征在于，在步骤一之前执行以下操作：将由下列铝合金原料按质量分数比配制好：Si：0～0.2％，Fe：0～0.35％，Cu：0～0.1％，Mn：0.17％～0.26％，Mg：2.0％～2.4％，Ti：0～0.1％，杂质0～0.15％，其余是Al，将上述铝合金原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态合金液，将液态合金液熔铸为铝合金棒，熔铸的工艺条件为：液态合金液温度为690～710℃，水压0.2～0.25Mpa，冷却水温度25～35℃，铸造速度：145～155mm/min。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的制作工艺，包括以下步骤，步骤一，将铝合金棒加热至570～580℃，保温10小时，冷却至常温得到均质后的铝合金棒；步骤二，将均质后的铝合金棒加热到450～470℃后放入到内部温度为390～410℃的挤压筒进行致密挤压，所述挤压筒为内部有孔径的直筒，挤压筒外部设有电加热螺旋管，挤压筒的出口温度升至480～500℃；步骤三，经过挤压筒挤压后的铝合金棒再经过温度为380～410℃的模具进行降温成型；步骤四，铝合金棒成型后，对其进行风冷处理至常温；其特征在于，在步骤一之前执行以下操作：将由下列铝合金原料按...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，胡正良，周贵强，
申请(专利权)人：贵州正合可来金科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52