一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，包括：将铝合金原料进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端455℃‑470℃，铸锭尾端温度为440℃‑455℃；模具温度为460℃‑480℃；铸锭后在5000t挤压机350mm‑380mm的筒上挤压，挤压筒温度为440℃‑460℃，挤压速度为2.1‑2.9m/min，缓慢上压的方式，突破压力时挤压速度不能大于0.3mm/s；挤压出料后使用牵引机拉伸型材出料；型材由牵引机夹持经过水槽，挤压型材出口温度为480℃‑510℃，在线风雾冷却，冷却速率为风雾冷却速率为160‑190℃/s，淬火后进行在线拉伸，拉伸使用专用垫块，控制拉伸率0.8％‑1.5％，拉伸后需要锯切头尾，而后在120℃‑150℃保温时效12h‑24h，得到铝合金导轨型材。

【技术实现步骤摘要】
一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法
本专利技术属于铝合金材料领域，具体涉及一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法。
技术介绍
铝合金作为一种轻量化的材料越来越被人们重视，应用的越来越广泛，导轨型材就开始使用铝合金型材。但简单的U型结构在部分导轨结构上不能够满足力学性能要求，需要改用梯形；同时传统的6系铝合金的导轨由于其强度不高也越来越不能满足导轨的需要。由于空心导轨型材具有空心结构，同时壁厚不均。在离线淬火过程中会出现弯曲扭拧的问题，同时扭拧后不易整形矫直。因此，需要一种具有高强度，同时淬火过程可以克服空心导轨型材发生弯曲扭拧。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，高强铝合金空心导轨型材采用梯形结构，材料为高强7系铝合金，其型材抗拉强度高达480MPa，屈服强度420MPa，延伸率可达13％。其高强度性能可满足导轨承载较大重量，在型材挤压过程中，通过牵引机牵引出料，同时采用风雾冷却的方法来进行在线淬火。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，所述高强铝合金空心导轨型材为梯形结构，梯形的窄部具有两个支撑脚，梯形的中间为空心；所述高强铝合金空心导轨型材的制备方法：将铝合金原料进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端455℃-470℃，铸锭尾端温度为440℃-455℃；模具温度为460℃-480℃；铸锭后在5000t挤压机350mm-380mm的筒上挤压，挤压筒温度为440℃-460℃，挤压速度为2.1-2.9m/min，缓慢上压的方式，突破压力时挤压速度不能大于0.3mm/s；挤压出料后使用牵引机拉伸型材出料；型材由牵引机夹持经过水槽，挤压型材出口温度为480℃-510℃，在线风雾冷却，冷却速率为风雾冷却速率为160-190℃/s，淬火后进行在线拉伸，拉伸使用专用垫块，控制拉伸率0.8％-1.5％，拉伸后需要锯切头尾，而后在120℃-150℃保温时效12h-24h，得到铝合金导轨型材。进一步地，所述铸锭头端462℃，铸锭尾端温度为448℃。进一步地，所述模具温度为468℃-472℃。进一步地，所述挤压筒选温度为448℃-452℃。进一步地，挤压筒直径366mm，铸锭直径356mm。进一步地，挤压速度为2.5m/min。进一步地，挤压型材出口温度为495℃。进一步地，锯切头尾，切头2000mm，切尾3000mm，切完头尾后需要取样检测低倍情况，合格后切定尺。进一步地，拉伸率为1.0％-1.2％。进一步地，时效温度为138℃，保温时间为18h。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，包括：7A19铝合金铸锭的加热、挤压、在线淬火、拉伸、整形、时效等工序得到了高强铝合金空心导轨型材。通过上述优选专利技术，高强铝合金通过特定的挤压工艺，并且通过在线淬火工艺，在取得了较高力学性能的同时保证了空心型材形位公差的稳定及精确。本专利技术所述的高强铝合金空心导轨型材的制备方法得到的型材，采用7系铝合金，挤压空心型材，同时采用在线淬火工艺。制品弯曲度、扭拧度得到有效地控制，导轨型材的性能达到了抗拉强度≥420MPa，屈服强度≥380℃，延伸率≥14％。说明书附图图1为本专利技术中生产的一种高强铝合金空心导轨型材的断面图。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，包括：铝合金通过铸锭的加热、挤压、在线淬火、拉伸、整形、时效等工序得到的高强空心导轨型材；所述铸锭温度为440℃-470℃；挤压速度为2.2-2.9m/min。本专利技术中，铝合金首先经过铸锭加热，本专利技术所述铸锭为本领域技术人员熟知的铸锭加热工艺，优选在感应加热炉中进行铸锭，同时采用梯度加热的方式，铸锭头端温度高，尾端温度低。所述铸锭加热温度为铸锭头端455℃-470℃，铸锭尾端温度为440℃-455℃；更优选具体为铸锭头端460℃-465℃，铸锭尾端温度为445℃-450℃；最优选具体为铸锭头端462℃，铸锭尾端温度为448℃。本专利技术中，所述模具温度优选460℃-480℃，更优选模具温度为465℃-475℃，最优选温度为468℃-472℃。本专利技术中，所述挤压筒温度优选440℃-460℃，更优选挤压筒温度为445℃-455℃，最优挤压筒选温度为448℃-452℃。本专利技术挤压优选挤压设备为5000t挤压机上生产，挤压筒直径为350mm-380mm；铸锭直径为360mm-370mm；最优选为5000t挤压机，挤压筒直径366mm，铸锭直径356mm；本专利技术中，所述挤压速度优选2.1-2.9m/min，更优选挤压速度优选2.3-2.7m/min，最优挤压速度优选2.5m/min。本专利技术所述挤压时采用缓慢上压的方式，突破压力时挤压速度不能大于0.3mm/s，挤压出料后使用牵引机拉伸型材出料。本专利技术制备方法的其他工艺有铸锭长度优选为800-1000mm；本专利技术挤压采用匀速挤压；所述挤压系数优选为20-30；所述压余长度为50mm；所述挤压轴速度优选为2.5-3.5mm/s。本专利技术淬火工艺为在线淬火，型材由牵引机夹持经过水槽。型材挤压出口温度优选为480℃-510℃；更优选出口温度为490℃-500℃；最优选出口温度为495℃。风雾冷却速率为160-190℃/s。本专利技术所述挤压在线淬火需要进行拉伸，所述拉伸需要专用垫块进行辅助拉伸。拉伸率优选为0.8％-1.5％，更优选为1.0％-1.2％。本专利技术所述拉伸后需要锯切头尾，所选工艺切头2000mm，切尾3000mm，切完头尾后需要取样检测低倍情况，合格后切定尺。本专利技术所述时效温度优选为时效温度为120℃-150℃，更优选为130℃-145℃，最优选为138℃；所述保温时间为12h-24h，更优选为16-20h，最优选为18h。实施例1将7A19铝合金进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端470℃，铸锭尾端温度为455℃；模具温度为460℃；铸锭后在5000t挤压机366mm的筒上挤压，挤压筒温度为450℃，挤压速度为2.5m/min，挤压型材出口温度为500℃；在线风雾冷却，冷却速率为180℃/s，淬火后进行在线拉伸，拉伸使用专用垫块，控制拉伸率1.2％，而后在138℃保温时效16h，得到铝合金导轨型材。本实施例制备得到的高强铝合金空心导轨型材制品弯曲度、扭拧度得到有效地控制。实施例2将7A19铝合金进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端470℃，铸锭尾端温度为455℃；模具温度为460℃；铸锭后在5000t挤压机366mm的筒上挤压，挤压筒温度为450℃，挤压速度为1.0m/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，其特征在于，所述高强铝合金空心导轨型材为梯形结构，梯形的窄部具有两个支撑脚，梯形的中间为空心；所述高强铝合金空心导轨型材的制备方法：将铝合金原料进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端455℃-470℃，铸锭尾端温度为440℃-455℃；模具温度为460℃-480℃；铸锭后在5000t挤压机350mm-380mm的筒上挤压，挤压筒温度为440℃-460℃，挤压速度为2.1-2.9m/min，缓慢上压的方式，突破压力时挤压速度不能大于0.3mm/s；挤压出料后使用牵引机拉伸型材出料；型材由牵引机夹持经过水槽，挤压型材出口温度为480℃-510℃，在线风雾冷却，冷却速率为风雾冷却速率为160-190℃/s，淬火后进行在线拉伸，拉伸使用专用垫块，控制拉伸率0.8％-1.5％，拉伸后需要锯切头尾，而后在120℃-150℃保温时效12h-24h，得到铝合金导轨型材。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强铝合金空心导轨型材的制备方法，其特征在于，所述高强铝合金空心导轨型材为梯形结构，梯形的窄部具有两个支撑脚，梯形的中间为空心；所述高强铝合金空心导轨型材的制备方法：将铝合金原料进行铸锭加热，采用梯度加热的方式，铸锭加热温度为铸锭头端455℃-470℃，铸锭尾端温度为440℃-455℃；模具温度为460℃-480℃；铸锭后在5000t挤压机350mm-380mm的筒上挤压，挤压筒温度为440℃-460℃，挤压速度为2.1-2.9m/min，缓慢上压的方式，突破压力时挤压速度不能大于0.3mm/s；挤压出料后使用牵引机拉伸型材出料；型材由牵引机夹持经过水槽，挤压型材出口温度为480℃-510℃，在线风雾冷却，冷却速率为风雾冷却速率为160-190℃/s，淬火后进行在线拉伸，拉伸使用专用垫块，控制拉伸率0.8％-1.5％，拉伸后需要锯切头尾，而后在120℃-150℃保温时效12h-24h，得到铝合金导轨型材。


2.根据权利要求1所述的高强铝合金空心导轨型材的制备方法，其特征在于，所述铸锭头端462℃，铸锭尾端温度为448℃。


3.根据权利要求1所述的高强铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建雷，黄铁兴，黄桢荣，刘金霞，刘馥兵，
申请(专利权)人：福建祥鑫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35