【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，具体涉及一种铝合金及其制备方法与应用。
技术介绍
1、汽车车身件常用的6061合金具有中等强度及良好的挤压性能与焊接性能，适合于车身件及新能源汽车电池托盘边框这类的多腔异型材挤压。但是托盘产品平面度要求高，并且在控制生产成本的大前提下，高的焊接速度势必需要高的焊接热输入量，但是铝合金作为散热比较快的合金材料，又需要增加更多的焊接热输入量，这不仅增加了生产成本，同时也增加了焊接的变形，降低了焊接接头强度，带来了更多的焊接缺陷，比如裂纹、气孔等。
2、因此需要提供一种具有良好的焊接性能铝合金。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种铝合金，通过调整主合金元素与微量元素的含量以及比值，在保证强度的前提下，降低材料焊接过程中的散热，提高焊接速度，减少热输入，提高焊接品质，降低生产成本。
2、本专利技术还提出一种上述铝合金的制备方法。
3、本专利技术还提出了一种上述铝合金在交通领域中的应用。
4、根据本专利技术的一个方面，提出了一种铝合金，按重量百分数计，包括如下组分：si：0.5～0.7％，fe：0.10～0.35％，cu；0.20～0.35％，mn：0.12～0.15％，mg：0.55～0.75％，cr：0.07～0.10％，v：0.10～0.15％，li：0.08～0.12％，ti：0.03～0.05％，b≤0.0010％，zn≤0.05％，其他杂质总量＜0
5、mg和si的质量比为1.0～1.15。
6、在al-mg-si系合金中，si和mg元素是形成强化相的主要合金元素，两者同时存在时会形成mg2si等时效强化相，合金随着si、mg含量的增加，其抗拉强度随之增加。本合金按mg/si为1.0～1.15的质量比设计，可以最大程度上的提高材料强度，降低材料的挤压难度。
7、cu在al-mg-si系合金中能提高沉淀相的弥散度，与mg、si一起形成almgsi(cu)相，同时有一部分起到了固溶强化的效果，固溶强化的同时改变了材料的晶格排布，降低了材料的导热性，本专利技术使用的范围控制在0.20～0.35％，使合金具有更好的的综合性能，过多的cu会提高材料的高温流动抗力，降低挤压性能，提高挤压的生产难度，不利于降低生产成本，同时增加焊接开裂风险。
8、mn、cr、v在固溶状态时能最大程度上的降低材料的电导率，电导率与导热系数有一定的正向相关性，所以同时也会降低材料的导热系数，同时能提高再结晶温度，使合金再结晶困难，但淬火敏感性增加，添加过量会使合金高温强度提高，不利于热加工成形，同时当材料挤压发生再结晶的时候晶粒会粗化，同时mn能有效的球化fe相，可以降低fe的不利效果，球化后的fe相能有效的促进再结晶过程，降低再结晶温度，所以本专利技术将三种元素的量控制在一个合理的范围内。
9、li元素在铝中的固溶度约为4％，固溶状态下能有效降低材料的电导率，同时能和cu形成al-cu-li合金相，提高强度，但是由于li元素属于比较昂贵的金属元素，过量的添加不仅会大幅增加材料的制造成本，反而会让li更加容易析出，降低其降低电导率的效果，所以本专利技术控制在0.08～0.12％。li的原子量小，在铝中的固溶度大，能最大程度降低电子的移动从而降低电导率和导热系数，同时当li元素有部分析出时，也能起到强化的作用。
10、fe是合金中不可避免的有害杂质，fe能降低铝合金的机械性能，提高合金再结晶温度，不利于热加工时生成再结晶组织，fe不可避免的有所增加，但是本专利技术中特意添加至0.10％，能形成alfesi(mn)促进晶粒细化，在焊接过程中也能细化焊缝金属的晶粒，同时fe的要求放宽了对原材料的要求，不用采用低fe的铝锭生产，降低了生产成本。
11、b元素在铝合金材料中会结合mn、v、ti、fe等降低电导率的元素，当其含量超过0.0020％时能明显提高材料电导率，所以对于本专利技术属于不利的影响，需要严格控制。
12、ti属于晶粒细化元素，本专利技术添加0.03％～0.05％的ti不仅为了细化铸造与挤压加工过程中的晶粒组织，更重要的能细化焊接过程中焊缝金属的晶粒，能提高焊接质量。
13、本专利技术的铝合金，随成分配比和加工处理方法的不同，均匀化热处理工艺、铸锭加温工艺及时效工艺所得材料的性能会有差异，但材料总体特征为：
14、1、t6状态下抗拉强度σb≥290mpa、屈服强度σ0.2≥270mpa、断后延伸率δ≥8％。
15、2、本合金具有良好的焊接性能，高速焊接时低的热输入也能保证焊缝成型，同时也能保证焊缝力学性能要求，并且大幅改善焊接变形。
16、3、考虑到本合金具有较高强度与焊接性能，本专利技术合金可以作为制造其他有高强度与焊接性能要求的结构用铝材。
17、在本专利技术的一些实施方式中，按重量百分数计，包括如下组分：si：0.55～0.65％，fe：0.20～0.30％，cu；0.26～0.30％，mn：0.12～0.15％，mg：0.60～0.70％，cr：0.07～0.10％，v：0.10～0.13％，li：0.08～0.10％，ti：0.03～0.05％，b≤0.0010％，zn≤0.05％，其他杂质总量＜0.1％，余量为al；
18、mg和si的质量比为1.0～1.15。
19、本专利技术的第二个方面提出了一种上述铝合金的制备方法，包括以下步骤：
20、s1：将铝锭和包含所述组分的制备原料熔化、精炼、净化、铸造得到铝合金铸锭；
21、s2：均匀化处理步骤s1所得铝合金铸锭后冷却；
22、s3：将步骤s2冷却后的铝合金铸锭挤压；
23、s4：将步骤s3挤压后的型材淬火、矫直、时效处理即得。
24、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，所述熔化的步骤为将铝锭装入蓄热式火焰反射节能炉中加热到730～760℃进行熔化，待铝锭完全熔化后按比例加入纯铜、镁锭与其他中间合金对铝熔体进行合金化。
25、在本专利技术的一些实施方式中，al-ti中间合金的添加需要预留细化剂的增量，避免ti含量超标。
26、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，所述精炼的步骤为向溶化后得到的铝熔体中加入精炼剂。
27、在本专利技术的一些实施方式中，所述精炼的温度730～750℃，所述精炼时间40～50min。
28、在本专利技术的一些实施方式中，所述精炼的同时通过炉底透气砖向铝熔体中通入高纯氩气进行搅拌、排气后扒渣。
29、在本专利技术的一些实施方式中，扒渣处理后还包括将取样分析化学成分，将合金成分控制在所述的重量百分数的范围内。
30、在本专利技术的一些实施方式中，还包括静置铝熔体静置35～40min。
31、在本专利技术的一些实施方式中，步骤s1中，所述净化的步骤包括：使所述铝熔体依本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：Si：0.5～0.7％，Fe：0.10～0.35％，Cu；0.20～0.35％，Mn：0.12～0.15％，Mg：0.55～0.75％，Cr：0.07～0.10％，V：0.10～0.15％，Li：0.08～0.12％，Ti：0.03～0.05％，B≤0.0010％，Zn≤0.05％，其他杂质总量＜0.1％，余量为Al；
2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：Si：0.55～0.65％，Fe：0.20～0.30％，Cu；0.26～0.30％，Mn：0.12～0.15％，Mg：0.60～0.70％，Cr：0.07～0.10％，V：0.10～0.13％，Li：0.08～0.10％，Ti：0.03～0.05％，B≤0.0010％，Zn≤0.05％，其他杂质总量＜0.1％，余量为Al；
3.一种如权利要求1或2所述的铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述均匀化处理步骤的参数包括：1.5
5.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述挤压步骤的参数包括：挤压比为20～60，出料速度为8～15m/min。
6.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述挤压的温度为480～530℃。
7.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述挤压步骤的参数包括：在15s内进入淬火冷却装置，在线淬火的冷却速率大于12℃/s。
8.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述矫直的拉伸量为1～3％。
9.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述时效处理的步骤包括：将矫直后的型材加热至155～185℃时效8～14h。
10.一种如权利要求1或2所述的铝合金在交通领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：si：0.5～0.7％，fe：0.10～0.35％，cu；0.20～0.35％，mn：0.12～0.15％，mg：0.55～0.75％，cr：0.07～0.10％，v：0.10～0.15％，li：0.08～0.12％，ti：0.03～0.05％，b≤0.0010％，zn≤0.05％，其他杂质总量＜0.1％，余量为al；
2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按重量百分数计，包括如下组分：si：0.55～0.65％，fe：0.20～0.30％，cu；0.26～0.30％，mn：0.12～0.15％，mg：0.60～0.70％，cr：0.07～0.10％，v：0.10～0.13％，li：0.08～0.10％，ti：0.03～0.05％，b≤0.0010％，zn≤0.05％，其他杂质总量＜0.1％，余量为al；
3.一种如权利要求1或2所述的铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰，张奇，黄先亮，丁小理，李信，
申请(专利权)人：广东和胜工业铝材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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