专利名称：一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法
技术领域：
本发明涉及铝管材制造领域，尤其涉及一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法。
背景技术：
随着经济的快速发展，生活质量的进一步提高，带动了高端运动器材，例如，高尔夫球场用器材、登山手杖和野营帐篷支撑杆等的迅速发展。由于高端运动器材有其特殊要求，例如，重量要轻、强度要高以及抗疲劳性要好等等，因此，对于制造这些高端运动器材的材料也有重量轻、强度高以及抗腐蚀性能和抗疲劳性能好的要求。作为广泛应用于高端运动器材的铝合金材料，PX99铝合金管材就是其中一类。PX99铝合金属于Al-Si-Mg-Cu系铝合金，按照质量百分比计算，Zn的含量在 6. 8 7. 1之间，Mg的含量均在2. 0 2. 5之间，Cu的含量均在2. 0 2. 2之间，Al的含量在87. M 88. 63之间，其他微量金属、非金属(Si、Fe、Mn、Cr、a 和Ti等)以及杂质含量大约在0. 57 0. 66之间，因此，PX99铝合金合金化程度高，热挤压性能和冷变形性能差，
薄壁管材的生产难度非常大。由于PX99铝合金的上述特点，现有技术提供的生产方法中，工艺过程(包括熔铸、 均勻化退火、挤压、轧制退火和减径退火等)的参数控制得不是很好，造成导致成品质量不高。例如，由于轧制退火的退火温度不是很合适，导致管毛料出现裂口、抗拉强度降低；再如，由于减径退火的退火制度设置得不是很合理，导致减径时容易产生跳环和椭圆等缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法，以生产重量轻、强度高和抗疲劳性能好的铝合金薄壁管材。本发明实施例提供一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法，其特征在于，所述高等级铝合金薄壁管材主要成分按照质量百分比计，Zn = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5，Cu = 2.0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金属、非金属和杂质总计在0. 57 0. 66之间，所述方法包括以下次序的工艺步骤(1)熔铸，包括熔炼和铸造，所述熔炼温度为700°C 750°C，铸造温度为710V 730 0C ；(2)均勻化退火所述经熔铸后的铸锭；(3)挤压所述经过均勻化退火后的铸锭，挤压温度为360°C 430°C，挤压筒温度为 370°C 430°C，挤压速度为 0. 3mm/s 0. 9mm/s ；(4)轧制退火，包括对所述经过挤压的管材进行退火后再轧制，所述轧制退火的轧制退火制度为退火温度设置为400°C 420°C并保温3小时，随炉冷却到150°C以下出炉；(5)减径退火，包括对所述经过轧制的管材进行退火后再减径，所述减径退火的减径退火制度为减径退火的退火温度设置为340°C 350°C并保温2. 5小时，随炉冷却到 150°C以下出炉。
从上述本发明实施例提供的生产高等级铝合金薄壁管材的方法可知，由于将其中的均勻化退火、挤压、轧制退火和减径退火等工艺过程涉及的相关温度(例如，挤压温度、 轧制退火温度和减径退火温度等)、时间(例如，轧制退火温度和减径退火温度等过程的保温时间)和速度(例如，挤压速度)等设置得比较合理。因此，本发明实施例提供的生产高等级铝合金薄壁管材的方法可以生产出重量轻、强度高以及抗腐蚀性能和抗疲劳性能好的铝合金薄壁管材，成品率高，能够满足用户对高等级铝合金薄壁管材的要求。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以如这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法流程示意图；图2是本发明实施例提供的PX99铝合金抗拉强度随轧制退火温度的变化曲线图；图3是本发明实施例提供的PX99铝合金抗拉强度随减径退火温度的变化曲线图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下以生产高等级PX99铝合金薄壁管材为例，说明本发明提供的生产高等级铝合金薄壁管材的方法。请参阅附图1，是本发明实施例提供的一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法。附图1示例的高等级铝合金薄壁管材的生产方法中，所述高等级铝合金薄壁管材(例如，高等级PX99铝合金薄壁管材)主要成分按照质量百分比计，Zn = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5， Cu = 2. 0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金属、非金属和杂质总计在0. 57 0. 66之间，
具体如下表1所示
权利要求
1.一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法，其特征在于，所述高等级铝合金薄壁管材主要成分按照质量百分比计，Si = 6. 8 7. 1，Mg = 2. 0 2. 5，Cu = 2. 0 2. 2，Al = 87. 54 88. 63，其他金属、非金属和杂质总计为0. 57 0. 66，所述方法包括以下次序的工艺步骤(1)熔铸，包括熔炼和铸造，所述熔炼温度为700°C 750°C，铸造温度为710V 730 0C ；(2)均勻化退火所述经熔铸后的铸锭；(3)挤压所述经过均勻化退火后的铸锭，挤压温度为360°C 430°C，挤压筒温度为 370°C 430°C，挤压速度为 0. 3mm/s 0. 9mm/s ；(4)轧制退火，包括对所述经过挤压的管材进行退火后再轧制，所述轧制退火的轧制退火制度为退火温度设置为400°C 420°C并保温3小时，随炉冷却到150°C以下出炉；(5)减径退火，包括对所述经过轧制的管材进行退火后再减径，所述经过轧制的管材， 所述减径退火的减径退火制度为减径退火的退火温度设置为340°C 350°C并保温2. 5小时，随炉冷却到150°C以下出炉。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔铸工艺步骤中，所述熔炼温度为 720°C或740 V，所述铸造温度为715°C或725°C。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔铸工艺步骤中，所述熔炼温度为 720V 740°C，所述铸造温度为715°C 725°C。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轧制退火所述经过挤压后的管材的工艺步骤中，轧制的变形程度控制在45 % 60 %。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述轧制退火所述经过挤压后的管材的工艺步骤中，轧制的变形程度控制在55%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均勻化退火所述经熔铸后的铸锭包括以下次序的工艺步骤(1)将所述经熔铸后的铸锭冷却至240°C 300°C并保温2个小时；(2)将所述240°C 300°C的铸锭加热至465°C并保温4 6个小时；(3)将所述465°C的铸锭加热至475°C并保温12个小时；(4)将所述475°C的铸锭冷却至380°C并保温4个小时；(5)关掉加热源，将所述380°C的铸锭进行环绕强制冷却。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述均勻化退火所述经熔铸后的铸锭的工艺步骤中，将所述经熔铸后的铸锭冷却至270°C 290°C并保温2个小时。
8.如权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，所述挤压工艺的挤压温度为 370°C 380°C，挤压筒温度为380°C 390°C，挤压速度为0. 3mm/s 0. 65mm/s。
9.如权利要求1至7任意一项所述的方法，其特征在于，所述挤压工艺的挤压温度为 370°C，挤压筒温度为380°C。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减径退火所述经过轧制的管材之后进一步包括矫直的工艺步骤。
全文摘要
本发明实施例提供一种生产高等级铝合金薄壁管材的方法。所述方法包括以下次序的工艺步骤熔铸；均匀化退火所述经熔铸后的铸锭；挤压所述经过均匀化退火后的铸锭；轧制退火，包括对所述经过挤压的管材进行退火后再轧制；减径退火，包括对所述经过轧制的管材进行退火后再减径。本发明实施例提供的生产高等级铝合金薄壁管材的方法可以生产出重量轻、强度高以及抗腐蚀性能和抗疲劳性能好的铝合金薄壁管材，成品率高，能够满足用户对高等级铝合金薄壁管材的要求。
文档编号C22C21/10GK102312142SQ20111029673
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者刘红杰, 杨纯梅, 段平 申请人:西南铝业(集团)有限责任公司