后放入电阻炉VI中加热至380°C~400°C，并保温5小时，再加热至440~460°C，保温10 小时，淬水，得到固溶强化处理后的镁合金;将所述固溶强化处理后的镁合金在温度为185~ 190°C的条件下进行时效处理，20小时后使其自然冷却至室温，得到管材。
[0058] (9)对步骤(8)所得的管材采用常规方法去除表面油污，再用无水酒精清洗之后放于 冷炉中随炉加热至260~300°C，检测达到目标温度后保温1小时。
[0059] (10)将步骤(9)所得的管材在焊接电流为100A的条件下采用氩弧焊进行焊接;焊接结 束后在温度为185~190°C的条件下进行热处理，3小时后自然冷却至室温，并按常规方法进 行加工，即得自行车车架产品。
[0060] 其中：焊丝处理同实施例1。
[0061 ] 上述实施例1~3中，镁锭、铝锭、锌锭、Al-20Ti中间合金、Mg-50Nd中间合金、Mg-50Y 中间合金、Mg-50Ce中间合金均为工业级纯度及以上。
【主权项】
1. 一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，包括以下步骤： ⑴制备镁合金铸锭： 分别将镁锭940~980kg、铝锭3~7kg、锌锭15~21kg、Al-20Ti中间合金8~12kg、Mg-50Nd中 间合金3 · 0~4 · 2kg、Mg-50Y中间合金6 · 5~7 · 5kg、Mg-50Ce中间合金1 · 0~1 · 4kg预热至100~180 °C，然后将所述镁锭、所述铝锭、所述锌锭置于C02和Ar混合气体保护的熔炉中熔化;熔化后 在650~760°C保温25~45分钟，再升温至760~840°C，此时加入所述Al-20Ti中间合金、所述 Mg-50Nd中间合金、所述Mg-50Y中间合金、所述Mg-50Ce中间合金，待所述A1 -20Ti中间合金、 所述Mg-50Nd中间合金、所述Mg-50Y中间合金、所述Mg-50Ce中间合金熔化后将镁液升温至 770~860°C保温30~50分钟；再降温至650~800°C，静置10~20分钟后采用预先加热至150~300 °C的钢制模具进行浇铸，即得镁合金铸锭； ⑵将所述镁合金铸锭自然冷却至室温后进行机加工，再运用常规方法除去表面油污， 经无水酒精清洗之后放入电阻炉I中进行退火，随炉加热至300°C~380°C并保温30~35小时， 然后随炉冷却； (3)正向挤压准备： 将所述步骤⑵所得的镁合金铸锭放入电阻炉Π 中，其加热目标温度为300~500°C，加热 方式为空炉到温后一次性放入铸锭，铸锭实测到400~450°C后保温1~3小时； 同时将模具I放入电阻炉m中，其加热目标温度为400~500°C，加热方式为冷炉放模，模 具I实测到300~350°C后保温1~3小时； 同时将挤压筒I加热至200~300°C; ⑷实测温度达到要求之后对1500t压机的挤压筒I、挤压头I、挤压头I与模具I连接处用 润滑剂进行润滑后放入所述模具I和所述步骤⑶所得的镁合金铸锭进行挤压，在速度改为 恒速度之后型材出了校直工装、打开靠近牵引机I的四组风机I进行风冷冷却，型材出模具I 衬100~200mm后用牵引机I开始牵引； (5) 反向挤压准备： 将所述步骤⑵所得的镁合金铸锭放入电阻炉IV中，其加热目标温度为300~500°C，加热 方式为空炉到温后一次性放入铸锭，铸锭实测到400~450°C后保温1~3小时； 同时将模具Π 放入电阻炉V中，其加热目标温度为400~500°C，加热方式为冷炉放模， 模具Π 实测到300~350°C后保温1~3小时；将穿孔针加热到400~500°C，穿孔针实测到温后 300~350°C保温1~3小时； 同时将挤压筒Π 加热至200~300°C; (6) 实测温度达到要求之后对1500t压机的挤压筒Π 、挤压头Π 、挤压头Π 、穿孔针与模 具Π 连接处用润滑剂进行润滑后放入所述模具Π 和所述步骤(5)所得的镁合金铸锭进行挤 压，在速度改为恒速度之后型材出了校直工装、打开靠近牵引机Π 的四组风机Π 进行风冷 冷却，型材出模具Π 衬100~200_后用牵引机Π 开始牵引； ⑵所述步骤⑷及所述步骤(6)所得的型材均进行切割，型材从头部300~500_处锯掉，尾 部从一、二段型材挤压接合处前100mm处锯掉； (8)将所述步骤(7)所得的产品进行机加工，然后运用常规方法除去表面油污，经无水酒 精清洗后放入电阻炉VI中加热至340°C~400°C，并保温2~5小时，再加热至400~460°C，保温4 ~10小时，淬水，得到固溶强化处理后的镁合金;将所述固溶强化处理后的镁合金在温度为 170~190°C的条件下进行时效处理，20~40小时后使其自然冷却至室温，得到管材； (9) 对所述步骤(8)所得的管材采用常规方法去除表面油污，再用无水酒精清洗之后放于 冷炉中随炉加热至200~300°C，检测达到目标温度后保温1~3小时； (10) 将所述步骤(9)所得的管材在焊接电流为85~100A的条件下采用氩弧焊进行焊接;焊 接结束后在温度为170~190°C的条件下进行热处理，3~5小时后自然冷却至室温，并按常规 方法进行加工，即得自行车车架产品。2. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤⑴中镁锭、铝锭、锌锭、Al-20Ti中间合金、Mg-50Nd中间合金、Mg-50Y中间合金、 Mg-50Ce中间合金均为工业级纯度及以上。3. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤⑷和所述步骤(6)中润滑剂均是指动物油脂猪油。4. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤⑷中挤压初始速度为1~2mm/s，之后恒速度为0.2~0.8mm/s。5. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤⑷中牵引机I的牵引力为40~100KN。6. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤(6)中挤压初始速度为1~2mm/s，之后恒速度为0.4~lmm/s。7. 如权利要求1所述的一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，其特征在 于:所述步骤(6)中牵引机Π 的牵引力为20~50KN。
【专利摘要】本发明涉及一种高强度、低密度的轻质自行车车架的制备方法，该方法包括以下步骤：⑴制备镁合金铸锭；⑵镁合金铸锭进行机加工后退火；⑶正向挤压准备；⑷对步骤⑶所得的镁合金铸锭进行挤压，得到型材并进行牵引；⑸反向挤压准备；⑹对步骤⑸所得的镁合金铸锭进行挤压，得到型材并进行牵引；⑺对步骤⑷及步骤⑹所得的型材切割；⑻将步骤⑺所得的产品进行机加工后淬水，并进行时效处理后使其自然冷却至室温，得到管材；⑼对步骤⑻所得的管材处理、保温；⑽将步骤⑼所得的管材经焊接、热处理、冷却后加工，即得自行车车架产品。本发明工艺简单、易于实施，所得产品最大限度地解决了自行车车架强度与重量兼容的问题。
【IPC分类】B23P23/04, B22D21/04, C22F1/06, B22D7/00, B23P15/00
【公开号】CN105537865
【申请号】CN201510928871
【发明人】田哿, 苏薪鉴, 袁寰宇
【申请人】青海柴达木青元泛镁科技有限公司, 青海瑞宇镁合金科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月15日