一种轨道车辆车体用铝合金的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及侣合金材料加工技术领域，具体设及一种轨道车辆车体用侣合金的高 温制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国高铁车辆制造技术的日渐成熟和国际化推广的不断深入，对高铁车辆车 体侣型材的要求也越来越高，目前国内的高速轨道列车大多使用大断面、复杂截面的6000 系、7000系侣合金结构型材，但6000系车体侣型材易出现抗疲劳性能不稳定的问题，而 7000系车体侣型材易出现抗腐蚀性能差的问题。产生上述问题的原因主要是在侣合金烙铸 阶段，6N01侣合金烙炼温度高于760°C，7N01侣合金烙炼温度高于750°C，高温烙炼会出现 严重的烧损问题，并使铸锭出现偏析，铸锭表面及内部容易出现粗晶、羽毛状晶等，恶化了 铸锭内部组织。
[0003] 此外，现有的7000系侣合金属于硬质合金，挤压产品成品率普遍较低，遂产生了 较多废料，要想实现废料的循环利用，就要在原料中增加废料比重，但是，少量添加废料可 对侣合金铸锭性能起到正面作用，但大量添加废料却会严重影响铸锭性能。因此，如何增加 废料比例，实现废料的循环利用率，也是侣加工行业亟需解决的技术难题。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种轨道车辆车体用侣合金型材的制备方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下；一种轨道车辆车体用侣合金的制备 方法，依次包括W下步骤：清炉、烙炼、一次精炼、二次精炼、静置、铸造和均质，所述侣合金 制备方法还包括过热处理和激冷两道工序，所述侣合金在一次精炼后先进行过热处理和激 冷，再进行二次精炼；
[0006] 所述过热处理过程为：将经过一次精炼的侣合金烙体继续留置在烙炼炉中，待烙 炼炉内烙体温度升至780°C-860°c时，保温12min-26min;
[0007] 所述激冷过程为；向经过所述过热处理的侣合金烙体中加入常温的一级侣合金废 料，一级侣合金废料为与侣合金烙体成分相同的成品下脚料，一级侣合金废料的加入量为 侣合金烙体质量的4% -8% ;加入一级侣合金废料后，电磁揽拌烙体8min-12min，使侣合金 充分烙化，达到诱注温度740°C-750°C后转炉进行二次精炼。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明通过对侣合金烙体进行过热处理，使烙体结构由与 固相类似的短程有序转变为无序状态，然后快速激冷，使侣合金烙体快速冷却到诱注温度 后仍不易失效，使侣合金烙炼液产生非自发结晶的活性晶核减少，而自发晶核尽管小一些， 但能使铸锭的组织更好的细化，能够得到更加致密的铸锭组织，由此方法铸锭生产的侣型 材，性能优于常规方法铸锭产出的侣型材。
[0009] 在上述技术方案的基础上，本发明还可W做如下改进。
[0010] 进一步，所述烙炼为：将烙炼炉炉膛温度升高到600°c时，加入烙炼金属；待烙炼 炉内温度达到7〇5°C-720°C时，撒入10kg-15kg打渣剂，关闭炉口炯至少3min后，打开炉n，将炉渣化出后取样分析，根据分析结果判断是否进行调整或进行精炼。
[0011] 进一步，所述一次精炼为；将经过烙炼的侣合金烙体在烙炼炉中，将精炼剂 在170°C-200°c温度下烘烤至少化后加入烙炼炉中，精炼时间15min-20min，精炼温度 720°C-735°C，调节氣气压力W保证烙炼炉中的气泡高度不大于150mm，一次精炼完成后将 烙炼炉中浮渣化出，撒入化g-lOkg覆盖剂；
[0012] 将经过过热处理和激冷过程处理的侣合金烙体转入静置炉内进行二次精炼，所述 二次精炼过程与一次精炼过程相同，将经过二次精炼的侣合金烙体进行取样分析。
[0013] 进一步，所述静置为：将二次精炼后的侣合金烙体在静置炉内静置15min-20min。
[0014] 进一步，所述均质过程为；将经过铸造得到的侣合金铸锭在540°C-580°C均匀化 处理化-1化，均质后的铸锭风冷llOmin，水冷至室温。
[0015] 进一步，所述取样分析过程为；取样前，开启永磁揽拌器揽拌至少lOmin，用取样 勺在烙炼炉/静置炉内取=个试样，第一个试样预热试样模，不做分析用，然后选择烙炼炉 膛/静置炉膛的中部和边部各取一个试样，取样深度大于30cm，取样位置与烙炼炉/静置炉 内壁之间的距离大于50cm;对取得的试样进行分析，根据分析结果进行调整或转入下道工 序。
[0016] 采用上述进一步方案的有益效果是；采用预热样模、深度取样的方式进行取样分 析，可保证采样的均匀性和分析结果的准确性。
【附图说明】
[0017] 图1为采用传统工艺生产的侣型材的10倍放大低倍组织图；
[0018] 图2为采用本发明方法生产的侣型材的10倍放大低倍组织图。
【具体实施方式】
[0019]W下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0020] 本发明的一种轨道车辆车体用侣合金的制备方法，包括W下步骤：
[0021] 步骤1)清炉烙炼；先对烙炼炉进行清炉，使烙炼炉内清洁，当烙炼炉炉膛温度升 至600°CW上时，将已称量的一级侣合金废料（一级侣合金废料为与侣合金产品成分相同 的、切割侣合金产品时产生的下脚料）清洁干燥，先在烙炼炉中装入小块或薄块废料，其次 加入椿头等大块废料，称取纯度为99. 7%W上的侣锭投放在废料上部；
[0022] 当烙炼温度达到705°C-720°C时，撒入10kg-15kg打渣剂，关闭炉口炯至少3min， 打开炉口，轻轻揽拌渣面，使溶剂充分反应，炉渣分离，再将烙渣彻底化出炉外。侣是比较活 泼的金属，它在大气下烙炼时容易形成氧化物的夹渣和吸收气体，如果该些氧化物和气体 随溶体进入铸锭，将会形成夹渣、氧化膜、气孔、疏松、或者其他缺陷，降低产品的物理性能、 抗腐蚀性能，也会恶化合金的加工工艺性能。常用的打渣剂的成分包括氯化钢、氯化钟、氣 化巧、S氯化侣、化3AIF，打渣剂能够在侣及侣合金烙炼铸造时使用的减少渣中侣含量，使 得渣与合金容易分离。
[0023] 步骤2)取样分析；取样分析前，必须开启永磁揽拌器，揽拌至少lOmin，人工揽拌 不低于5min，然后将取样勺在炉子内预热至少2min，在侣液中测净样勺，确认勺内测洗干 净；然后，当烙体温度大于72(TC时，在炉内取=个试样，第一个试样预热试样模，不作分析 用；再在炉膛的中部和边部各取一个样，取样部位在烙炼液的二分之一深度处，且边部的取 样部位距离炉壁必须大于50cm;用取样勺取出侣液，在30秒内迅速倒入试样模内，试样应 无裂纹、无夹渣、无气泡；根据取样分析计算结果进行补料，补料温度为735°C-745°C;物料 加入后，关闭炉口，打开永磁揽拌器，揽拌至少lOmin，使侣合金充分烙化，取样分析，根据分 析结果，若不合格继续调整，若合格则转入静置炉内进行一次精炼。
[0024]步骤3) -次精炼：一次精炼过程在烙炼炉中进行，先在170°C-200°C温度下烘烤 精炼剂至少化，然后将经过烘烤的精炼剂加入精炼容器中，设定精炼时间为15min-20min， 精炼温度为720°C-735°C，将精炼管移入烙炼炉炉膛内，打开精炼容器开关将精炼剂喷入 烙炼炉炉膛内，由烙炼炉炉内至炉口横向精炼，调整氣气压力，保证精炼合金溶液的气泡高 度不大于150mm，要求精炼要彻底，不留死角，精炼时间达到设定值、精炼剂喷射完毕后，化 出精炼管，关闭氣气阀开关。精炼完成后，将炉内浮渣化净，撒入化g-lOkg的覆盖剂。精炼 剂是白色粉末状或颗粒状烙剂，由多种无机盐干燥处理后，按一定比例混合配制而成。覆盖 剂包括低导热材料，如膨胀珍珠岩、膨胀石墨等。
[00巧]步骤4)过热处理；将静置炉炉膛内温度升至780°C-860°C，保温12min-26min。侣 合金烙体在热处理温度为780°C-1020°C时，能打破原有烙体的有序排列结构，温度越高， 原子运动越快，能够消除遗传性能，但目前常用的烙炼炉快速加热及精度控制能力有限，且 变性侣合金烙炼时，温度越高，吸气、烧损越严重，因此，本实施例为了克服上述缺陷，采用 热处理温度为780°C-86(rCW实现侣合金烙体结构的转变，在此热处理温度区间，可避免 烧损的同时，还能提高侣合金的抗疲劳性能和抗腐蚀性能。
[0026]步骤5)激冷；向经过所述热处理的侣合金烙体中加入温度为20°C-25°C的一级侣 合金废料，一级侣合金废料为与侣合金烙体成分相同的成品下脚