一种生产薄壁铝合管材的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下：Si：0.55～0.65%wt，Fe：0.32-0.38wt%，Cu：0.17～0.25wt%，Mn：0.09-0.11wt%，Mg：0.88～0.98wt%，Cr：0.06～0.15wt%，Zn：0.09-0.11wt%，Ti：0.09-0.11wt%，Al：余量；淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步采用水冷方式淬火。采用本发明工艺生产的铝合金管材尺寸偏差小，综合力学性能优异，屈服强度≥270MPa，抗拉强度≥340MPa，断后伸长率≥10%。
【专利说明】一种生产薄壁铝合管材的工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于铝合金制造领域，涉及一种生产铝合管材的工艺，特别涉及一种生产薄壁铝合管材的工艺。
【背景技术】
[0002]铝合金具有质量轻，强度高，耐磨性好，加工后不易变形等优点，在汽车、航空航天、航运等领域应用十分广泛。6082铝合金常用于生产管材，由于其成分特殊，淬火敏感性高，目前常采用快速冷却、加大过冷度的方式对它进行热处理。但是，采用上述方法处理薄壁(特别是壁厚小于5mm，直径大于150mm)6082铝合金管材时常出现管材变形严重，尺寸公差超标，力学性能不达标等问题。
[0003]因此，有必要开发一种生产薄壁铝合管材的新工艺，以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生产薄壁铝合金管材的工艺，该方法生产的铝合金管材的尺寸公差小，力学性能优异。
[0005]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下:Si:0.55~0.65wt%，Fe:0.32-0.38wt%,Cu:0.17 ~0.25wt%，Mn:0.09-0.llwt%，Mg:0.88 ~0.98wt%，Cr:0.06 ~0.15wt%，Zn:0.09-0.llwt%，Ti:0.09-0.llwt%，Al:余量；所述淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步采用水冷方式淬火。
[0007]本发明首先采用高压水雾对铝合金进行降温定型，可以有效冷却合金表面，避免其变形过大，定型后采用水冷方式淬火可以有效保证最终产品的力学性能。
[0008]进一步，所述挤压成型步骤中挤压速度为3.5~4.5m/min，挤压成型时铸棒温度为525°C~540°C，模具温度为510°C ±10°C，挤压筒温度为450°C ±10°C。
[0009]进一步，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%~1.5%。
[0010]进一步，所述时效处理步骤中时效温度为170_180°C，时效时间为7.5-8.5h。
[0011]进一步，成分优化后合金成分如下:Si:0.58~0.63wt%，Fe:0.35wt%, Cu:0.19~0.24wt%,Mn:0.10wt%,Mg:0.90 ~0.95wt%, Cr:0.08 ~0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%,Al:余量。
[0012]本发明的有益效果在于:采用本发明工艺生产的铝合金管材综合力学性能优异，屈服强度> 270MPa，抗拉强度> 340MPa，断后伸长率> 10%，尺寸偏差小，能够满足使用要求。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。[0014]实施例1:
[0015]本实施例生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下:Si:0.55wt%，Fe:0.38wt%，Cu:0.17wt%, Mn:0.llwt%, Mg:0.88wt%, Cr:0.15wt%, Zn:0.09wt%, T1:0.llwt%, Al:余量。淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步淬火方式为水冷淬火；型材出模具口进入淬火区，首先在模具出口处采用水雾淬火，对挤压管材进行降温定形，然后采用穿水处理，以此来保证产品成形性以及力学性能。
[0016]作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤中挤压速度为3.5m/min，挤压成型时铸棒温度为540°C，模具温度为500°C，挤压筒温度为460°C。
[0017]作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%，拉伸应在挤压完成后8小时内进行。
[0018]作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为180°C，时效时间为7.5h。
[0019]实施例2:
[0020]本实施例生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下:Si:0.65wt%，Fe:0.32wt%，Cu:0.25wt%, Mn:0.09wt%, Mg:0.98wt%, Cr:0.06wt%, Zn:0.llwt%, T1:0.09wt%, Al:余量。淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步淬火方式为水冷淬火；型材出模具口进入淬火区，首先在模具出口处采用水雾淬火，对挤压管材进行降温定形，然后采用穿水处理，以此来保证产品成形性以及力学性能；。
[0021]作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤中挤压速度为4.5m/min，挤压成型时铸棒温度为525°C，模具温度为520°C，挤压筒温度为440°C。
[0022]作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.5%，拉伸应在挤压完成后8小时内进行。
[0023]作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为170°C，时效时间为8.5h。
[0024]实施例3:
[0025]本实施例生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下:Si:0.58wt%，Fe:0.35wt%，Cu:
0.24wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.90wt%, Cr:0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步淬火方式为水冷淬火；型材出模具口进入淬火区，首先在模具出口处采用水雾淬火，对挤压管材进行降温定形，然后采用穿水处理，以此来保证产品成形性以及力学性能；。
[0026]作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤中挤压速度为3.8m/min，挤压成型时铸棒温度为530°C，模具温度为517°C，挤压筒温度为458°C。
[0027]作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.8%，拉伸应在挤压完成后8小时内进行。
[0028]作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175°C，时效时间为8h。
[0029]实施例4:
[0030]本实施例生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤， 成分优化后合金成分如下:Si:0.63wt%, Fe:0.35wt%, Cu:0.19wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.95wt%, Cr:0.08wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步淬火方式为水冷淬火；型材出模具口进入淬火区，首先在模具出口处采用水雾淬火，对挤压管材进行降温定形，然后采用穿水处理，以此来保证产品成形性以及力学性能；。
[0031]作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤中挤压速度为4.2m/min，挤压成型时铸棒温度为537°C，模具温度为508°C，挤压筒温度为443°C。
[0032]作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.2%，拉伸应在挤压完成后8小时内进行。
[0033]作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175°C，时效时间为8h。
[0034]实施例5:
[0035]本实施例生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下:Si:0.60wt%, Fe:0.35wt%, Cu:
0.22wt%, Mn:0.10wt%, Mg:0.90 ~0.95wt%, Cr:0.10wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余
量。淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步淬火方式为水冷淬火；型材出模具口进入淬火区，首先在模具出口处采用水雾淬火，对挤压管材进行降温定形，然后采用穿水处理，以此来保证产品成形性以及力学性能；。 [0036]作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤中挤压速度为4m/min，挤压成型时铸棒温度为532°C，模具温度为510°C，挤压筒温度为450°C。
[0037]作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.0%，拉伸应在挤压完成后8小时内进行。
[0038]作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175°C，时效时间为8h。
[0039]采用本发明工艺生产的铝合金管材综合力学性能优异，屈服强度> 270MPa，抗拉强度> 340MPa，断后伸长率> 10%，尺寸偏差小，能够满足使用要求。
[0040]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.一种生产薄壁铝合管材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、淬火、拉伸矫直和时效处理步骤，其特征在于:成分优化后合金成分如下:Si:0.55~0.65wt%, Fe:.0.32-0.38wt%，Cu:0.17 ~0.25wt%，Mn:0.09-0.llwt%，Mg:0.88 ~0.98wt%，Cr:0.06 ~.0.15wt%, Zn:0.09-0.llwt%, T1:0.09-0.llwt%, Al:余量；所述淬火步骤分两步进行，第一步采用高压水雾淬火，第二步采用水冷方式淬火。
2. 根据权利要求1所述生产薄壁铝合管材的工艺，其特征在于:所述挤压成型步骤中挤压速度为3.5~4.5m/min，挤压成型时铸棒温度为525°C~540°C，模具温度为.5100C ±10°C，挤压筒温度为 450°C ±10°C。
3.根据权利要求1所述生产薄壁铝合管材的工艺，其特征在于:所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%~1.5%ο
4.根据权利要求1所述生产薄壁铝合管材的工艺，其特征在于:所述时效处理步骤中时效温度为170-180°C，时效时间为7.5-8.5h。
5.根据权利要求1-4任意一项所述生产薄壁铝合管材的工艺，其特征在于:成分优化后合金成分如下:Si:0.58 ~0.63wt%, Fe:0.35wt%, Cu:0.19 ~0.24wt%, Mn:0.10wt%，Mg:.0.90 ~0.95wt%, Cr:0.08 ~0.13wt%, Zn:0.10wt%, T1:0.10wt%, Al:余量。
【文档编号】C22F1/047GK103602863SQ201310639694
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】李延军, 庞俊铭, 王笠玮, 王浩, 周丹桐, 朱恒双 申请人:辽宁忠旺集团有限公司