专利名称：一种高强度大型铝合金板材的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度大型铝合金板材的制造工艺。
背景技术：
现有技术中，铝合金板材的制造工艺在不断的完善，但同时也还存在如下不足l、以往熔炼炉的加热能源大多采用煤炭、燃油和电力等，不但污染大，造成生产环境恶劣，而且能源消耗高，不利于生产成本的控制；2、金属原料在熔炼成溶液后直接进入铸造机铸造，这样难以保证溶液的铸造温度，使得铸造出来的锭坯性能不稳定，同时也会影响成品率；3、现有铸造工艺中铸造的铝锭最大长度仅有4米，因而不能满足人们对大型板材的需要；4、毛坯的热处理技术单一、落后，不仅对铝合金的组织和性能产生了诸多不利影响，导致铝合金板材的强度和硬度等达不到要求，而且也大大影响了铝合金的热处理生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高强度大型铝合金板材的制造工艺，其不但从根本上改变了传统熔炼炉存在的高能耗、高污染的普遍现象，达到节能环保的要求，而且铸造出的铝合金板材具有很好的机械性能及优良的加工质量，同时成品率和生产效率都得到有效提高。
按照本发明提供的高强度大型铝合金板材制造工艺，依次包括如下步骤
配料各金属原料的组份和重量配比为锰0.05% 1. 5%、铜0. 05% 0. 4%、锘0. 06% 0. 4%、镁0. 6% 4. 5%、铁0. 025% 0. 5%、硅0. 2% 1%、钛0. 01% 0. 04%，其余为铝。 熔炼将上述配比的金属原料放入天然气熔炼炉中，并加热至760 78(TC，使金属原料熔化形成铝合金溶液，熔炼时间为3 5小时。 检验对上述溶液取样，通过检测仪器对取样溶液进行成份检验，并根据检验结果作出相应调整。 静置将经检验的铝合金溶液转入电加热静置炉中，并加热至720 740°C，电加热静置炉通过其内保温层使铝合金溶液的温度一直保持在该温度内，静置时间为10 20分钟。 铸造在700 740°C的温度和0. 1 0. 18mpa的冷却强度下，通过液压深井式铸造机以40 60mm/min的速度将静置炉中通过流槽流出的铝合金溶液铸造成锭坯，其锭坯铸造长度最大为8. 6m。 锯切与铣面根据需要将锭坯锯切成所需长度，并用铣床将锭坯的两个大面进行铣削，消除表面缺陷。 加热处理将经锯切和铣面的锭坯放入天然气加热炉中，在530 58(TC的温度下保持10 20小时。热轧用热轧机对温度为530 580°C的锭坯进行热轧，轧制成12 260mm厚的铝合金板材。 淬火将热轧后的铝合金板材放入淬火炉中加热至450 580°C，保温2 8小时 后放入淬火炉底下的水槽中冷却10 12分钟。 时效将冷却后的铝合金板放入时效炉中加热至150 220°C ，保温6 8小时后 取出，自然冷却后形成成品。 成品剪切用剪切设备对成品按要求进行剪切。
本发明还具有如下附属技术特征 在所述熔炼过程中，向熔炼炉内加入精炼剂、打渣剂和氮气对溶液进行一次打渣 除气。 在所述静置过程中，向静置炉内加入精炼剂、打渣剂和覆盖剂对合金溶液进行二 次打渣除气。 按照本发明提供的高强度大型铝合金板材制造工艺，相对于现有技术具有如下优 点 第一，本发明采用了新型的天然气铝合金熔炼技术，该技术具有节能环保的特点， 从根本上改变了传统熔炼炉存在的高能耗、高污染的普遍现象。 第二，本发明在铝合金溶液铸造前增加了电加热静置的工序，通过静置可以使溶 液在恒温状态下进行铸造，从而避免了温度变化过大对锭坯铸造质量的影响，使铝合金锭 坯获得理想的结晶组织和平整表面，对提高铝合金性能和减少铝合金板材的机加工有着重 要作用。 第三，本发明采用液压深井式铸造技术，通过液压控制系统与深井式结构的配合， 其最大铸造长度达到了 8. 6m，因而可以满足人们对大型板材的需要；同时，该液压控制系 统还增加了锭坯铸造的平稳性，使其匀速下降成型，从而进一步确保了锭坯的加工质量，并 提高了成品率和生产效率。 第四，本发明采用了快速固溶时效强化(即先淬火后时效)的热处理技术，从而使 得铝合金板材在保证尺寸和表面精度的情况下获得了高强度、高硬度等高的机械性能。
第五，本发明在熔炼和静置过程中分别进行了一次打渣除气和二次打渣除气，从 而大幅度地提高了铝合金溶液的纯度，使铸造出来的锭坯性能更加优越。
具体实施例方式按照本发明提供的一种高强度大型铝合金板材制造工艺，依次包括如下步骤
配料各金属原料的组份和重量配比为锰0.05% 1. 5%、铜0. 05% 0. 4%、 锘0. 06% 0. 4%、镁0. 6% 4. 5%、铁0. 025% 0. 5%、硅0. 2% 1%、钛0. 01% 0. 04%，其余为铝。 熔炼将上述配比的金属原料放入天然气熔炼炉中，并加热至760 78(TC，使金 属原料熔化形成铝合金溶液，熔炼时间为3 5小时；同时，在炉体内加入精炼剂、打渣剂和 氮气对溶液进行一次打渣除气。 检验对上述溶液取样，通过光谱分光光度计对取样溶液进行成份检验，并根据 检验结果作出相应调整，例如，如果发现其中某金属缺少含量，则向熔炼炉中增加相应量即 可；通过该检验工序可以提高锭坯铸造的成品率。
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静置将经检验的铝合金溶液转入电加热静置炉中，并加热至720 740°C，电加 热静置炉通过其内保温层使铝合金溶液的温度一直保持在该温度内，静置时间为10 20 分钟；同时，向电加热静置炉内加入精炼剂、打渣剂和覆盖剂对合金溶液进行二次打渣除 气，以保证溶液纯度，提高锭坯的可加工性能。 铸造在700 740°C的温度和0. 1 0. 18mpa的冷却强度下，通过液压深井式铸 造机以40 60mm/min的速度将静置炉中通过流槽流出的铝合金溶液铸造成锭坯，其锭坯 铸造长度最大为8. 6m，因而可以满足人们对大型板材的需要。铸造时，可以选择使用连续铸 造和半连续铸造两种方式。 锯切与铣面根据需要将锭坯锯切成所需长度，并用铣床将锭坯的两个大面进行 铣削，消除表面缺陷。在此过程中，如果客户需要大型铝合金板材时，则只将锭坯的头尾锯 切后铣面即可。 加热处理将经锯切和铣面的锭坯放入天然气加热炉中，在530 580°C的温度下 保持10 20小时。 热轧用热轧机对温度为530 580°C的锭坯进行热轧，轧制成12 260mm厚的
铝合金板材。 淬火将热轧后的铝合金板材放入淬火炉中加热至450 580°C，保温2 8小时 后放入淬火炉底下的水槽中冷却10 12分钟。 时效将冷却后的铝合金板放入时效炉中加热至150 220°C ，保温6 8小时后 取出，自然冷却后形成成品。 成品剪切用剪切设备对成品按要求进行剪切。 上述实施例仅供说明本发明之用，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
权利要求
一种高强度铝合金板材的制造工艺，其特征在于依次包括如下步骤(1)配料各金属原料的组份和重量配比为锰0.05％～1.5％、铜0.05％～0.4％、锘0.06％～0.4％、镁0.6％～4.5％、铁0.025％～0.5％、硅0.2％～1％、钛0.01％～0.04％，其余为铝。(2)熔炼将上述配比的金属原料放入天然气熔炼炉中，并加热至760～780℃，使金属原料熔化形成铝合金溶液，熔炼时间为3～5小时。(3)检验对上述溶液取样，通过检测仪器对取样溶液进行成份检验，并根据检验结果作出相应调整。(4)静置将经检验的铝合金溶液转入电加热静置炉中，并加热至720～740℃，电加热静置炉通过其内保温层使铝合金溶液的温度一直保持在该温度内，静置时间为10～20分钟。(5)铸造在700～740℃的温度和0.1～0.18mpa的冷却强度下，通过液压深井式铸造机以40～60mm/min的速度将静置炉中通过流槽流出的铝合金溶液铸造成锭坯，其锭坯铸造长度最大为8.6m。(6)锯切与铣面根据需要将锭坯锯切成所需长度，并用铣床将锭坯的两个大面进行铣削，消除表面缺陷。(7)加热处理将经锯切和铣面的锭坯放入天然气加热炉中，在530～580℃的温度下保持10～20小时。(8)热轧用热轧机对温度为530～580℃的锭坯进行热轧，轧制成12～260mm厚的铝合金板材。(9)淬火将热轧后的铝合金板材放入淬火炉中加热至450～580℃，保温2～8小时后放入淬火炉底下的水槽中冷却10～12分钟。(10)时效将冷却后的铝合金板放入时效炉中加热至150～220℃，保温6～8小时后取出，自然冷却后形成成品。(11)成品剪切用剪切设备对成品按要求进行剪切。
2. 根据权利要求1所述的一种高强度铝合金板材的制造工艺，其特征在于在所述熔 炼过程中，向熔炼炉内加入精炼剂、打渣剂和氮气对溶液进行一次打渣除气。
3. 根据权利要求1或2所述的一种高强度铝合金板材的制造工艺，其特征在于在所述静置过程中，向静置炉内加入精炼剂、打渣剂和覆盖剂对合金溶液进行二次打渣除气。
全文摘要
一种高强度铝合金板材的制造工艺，依次包括配料、熔炼、检验、静置、铸造、锯切与铣面、加热处理、热轧、淬火、时效和成品剪切共11个步骤。该制造工艺不但从根本上改变了传统熔炼炉存在的高能耗、高污染的普遍现象，达到节能环保的要求，而且铸造出的铝合金板材具有高的机械性能及优良的加工质量，同时成品率和生产效率都得到有效提高。
文档编号B22D7/00GK101712116SQ20081016772
公开日2010年5月26日 申请日期2008年10月6日 优先权日2008年10月6日
发明者程拥军 申请人:程拥军