本发明涉及户外运动用品
技术领域：
，尤其是涉及一种制备高强度帐篷杆用的铝合金及其熔炼和热处理方法。
背景技术：
：随着我国经济的快速发展，旅游业日益繁荣。为了提高旅游质量及旅游人员携带更多的物品，一般采用铝合金材料制成旅游帐篷支架来降低帐篷重量，增加旅游人员更多的携带其它物品。目前的旅游帐篷支架的材质为7001铝合金及7075铝合金，抗拉强度为560MPa，非比例延伸强度为505MPa，其力学性能低，不能满足旅游携带更多物品的要求。技术实现要素：针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种高强度帐篷杆用铝合金及其制备方法。本发明制备得到的铝合金重量轻、强度高、节能环保，具有优良的表面质量、耐腐蚀等性能。本发明的技术方案如下：本申请人提供了一种高强度帐篷杆用铝合金，由以下重量百分数的元素原料组成：Si：0.05～0.12％；Fe≤0.18％；Cu：2.0～2.6％；Cr：0.18～0.35％；Zn：6.8～7.3％；Ti：0.02～0.04％；Mg：2.6～3.4％；余量为Al。优选的，所述的高强度帐篷杆用铝合金由以下重量百分数的元素原料组成：Si：0.08％；Fe：0.13％；Cu：2.3％；Cr：0.25％；Zn：7％；Ti：0.03％；Mg：3％；余量为Al。本申请人还提供了一种所述高强度帐篷杆用铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)先把金属铜锭和金属锌锭投入炉子中，再用铝锭覆盖在表面，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在700～750℃；熔化时间3～5小时；(2)金属熔化后进行扒渣，把表面的浮渣扒干净，把金属液的温度加到740～760℃时，加入准备好的铬、钛、铁浸泡10～15分钟后，用加镁器把镁锭加入准备好的正方体笼子中，然后用叉车把加镁器浸泡在金属液中进行镁锭的溶解，溶解后加入硅合金进行熔化；(3)镁、硅合金完全熔化后，加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.2～0.3％的无钠环保型精炼剂，对铝合金液进行精炼45～60分钟，使铝合金液中杂、氢气进行上浮，然后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.3～0.4％的打渣剂对表面浮渣进行清渣；(4)清渣后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.3～0.4％的覆盖剂，对铝合金液的温度进行保温和防止铝合金液中镁元素、锌元素损耗；开始加温控制炉内温度在735～750℃之间；准备铸造；(5)铸造前，采用30目过滤板和60目过滤板双级过滤，把铝合金液中残留的气体和杂质过滤掉，铸造过程中铸造速度控制在100～110mm/min；铸造水流量控制在3000～3200L/min；温度控制在685～715℃之间；铸造得到铝合金棒料；(6)对步骤(5)得到的铝合金棒料进行冷轧，冷轧道次变形量控制在20～30％，然后在500～525℃退火10～12小时；(7)然后进行挤压，挤压温度不应低于380℃，挤压速度4～5mm/s，然后再次在460～485℃退火10～12小时；(8)随后在300～320℃进行热轧，热轧道次变形量控制在30～50％；然后在250～280℃时效30～36小时；(9)最后采用多道次冷拔，道次加工率不大于30％，得到要求尺寸的高强度帐篷杆。用叉车把加镁器浸泡在金属液中进行镁锭的溶解，可以防止镁锭上浮损耗过大，造成后续铸造裂纹倾向性增加；打渣剂对表面浮渣进行清渣，可以防止杂质处理不干净，造成后续管材表面质量不良；本发明有益的技术效果在于：本发明制备得到的铝合金主要起到帐篷强度支撑作用，同传统的玻璃纤维管相比，具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、经表面处理后可获得美丽的外观、使用寿命长、节能等优点。本发明与现有的铝合金帐篷杆相比，由于改进了配方及熔炼、热处理工艺，大大提高了弹性和韧性，更加拓宽了采用本发明铝合金作为支撑杆的帐篷的使用场合。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例1本申请人提供了一种高强度帐篷杆用铝合金，由以下重量百分数的元素原料组成：Si：0.08％；Fe：0.13％；Cu：2.3％；Cr：0.25％；Zn：7％；Ti：0.03％；Mg：3％；余量为Al。所述高强度帐篷杆用铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)先把金属铜锭和金属锌锭投入炉子中，再用铝锭覆盖在表面，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在720℃；熔化时间4小时；(2)金属熔化后进行扒渣，把表面的浮渣扒干净，把金属液的温度加到750℃时，加入准备好的铬、钛、铁浸泡12分钟后，用加镁器把镁锭加入准备好的正方体笼子中，然后用叉车把加镁器浸泡在金属液中进行镁锭的溶解，溶解后加入硅合金进行熔化；(3)镁、硅合金完全熔化后，加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.25％的无钠环保型精炼剂，对铝合金液进行精炼50分钟，使铝合金液中杂、氢气进行上浮，然后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.35％的打渣剂对表面浮渣进行清渣；(4)清渣后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.35％的覆盖剂，对铝合金液的温度进行保温和防止铝合金液中镁元素、锌元素损耗；开始加温控制炉内温度在740℃；准备铸造；(5)铸造前，采用30目过滤板和60目过滤板双级过滤，把铝合金液中残留的气体和杂质过滤掉，铸造过程中铸造速度控制在105mm/min；铸造水流量控制在3100L/min；温度控制在700℃之间；铸造得到铝合金棒料；(6)对步骤(5)得到的铝合金棒料进行冷轧，冷轧道次变形量控制在25％，然后在510℃退火11小时；(7)然后进行挤压，挤压温度不应低于380℃，挤压速度5mm/s，然后再次在470℃退火11小时；(8)随后在310℃进行热轧，热轧道次变形量控制在40％；然后在270℃时效32小时；(9)最后采用多道次冷拔，道次加工率不大于30％，得到要求尺寸的高强度帐篷杆。实施例2本申请人提供了一种高强度帐篷杆用铝合金，由以下重量百分数的元素原料组成：Si：0.05％；Fe：0.05％；Cu：2.0％；Cr：0.18％；Zn：6.8％；Ti：0.02％；Mg：2.6％；余量为Al。所述高强度帐篷杆用铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)先把金属铜锭和金属锌锭投入炉子中，再用铝锭覆盖在表面，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在700℃；熔化时间5小时；(2)金属熔化后进行扒渣，把表面的浮渣扒干净，把金属液的温度加到740℃时，加入准备好的铬、钛、铁浸泡15分钟后，用加镁器把镁锭加入准备好的正方体笼子中，然后用叉车把加镁器浸泡在金属液中进行镁锭的溶解，溶解后加入硅合金进行熔化；(3)镁、硅合金完全熔化后，加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.2％的无钠环保型精炼剂，对铝合金液进行精炼60分钟，使铝合金液中杂、氢气进行上浮，然后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.3％的打渣剂对表面浮渣进行清渣；(4)清渣后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.3％的覆盖剂，对铝合金液的温度进行保温和防止铝合金液中镁元素、锌元素损耗；开始加温控制炉内温度在735℃之间；准备铸造；(5)铸造前，采用30目过滤板和60目过滤板双级过滤，把铝合金液中残留的气体和杂质过滤掉，铸造过程中铸造速度控制在100mm/min；铸造水流量控制在3000L/min；温度控制在685℃之间；铸造得到铝合金棒料；(6)对步骤(5)得到的铝合金棒料进行冷轧，冷轧道次变形量控制在20％，然后在500℃退火12小时；(7)然后进行挤压，挤压温度不应低于380℃，挤压速度4mm/s，然后再次在460℃退火12小时；(8)随后在300℃进行热轧，热轧道次变形量控制在30％；然后在250℃时效36小时；(9)最后采用多道次冷拔，道次加工率不大于30％，得到要求尺寸的高强度帐篷杆。实施例3本申请人提供了一种高强度帐篷杆用铝合金，由以下重量百分数的元素原料组成：Si：0.12％；Fe：0.18％；Cu：2.6％；Cr：0.35％；Zn：7.3％；Ti：0.04％；Mg：3.4％；余量为Al。所述高强度帐篷杆用铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)先把金属铜锭和金属锌锭投入炉子中，再用铝锭覆盖在表面，开火对铝锭进行熔化；熔化温度控制在750℃；熔化时间3小时；(2)金属熔化后进行扒渣，把表面的浮渣扒干净，把金属液的温度加到760℃时，加入准备好的铬、钛、铁浸泡10分钟后，用加镁器把镁锭加入准备好的正方体笼子中，然后用叉车把加镁器浸泡在金属液中进行镁锭的溶解，溶解后加入硅合金进行熔化；(3)镁、硅合金完全熔化后，加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.3％的无钠环保型精炼剂，对铝合金液进行精炼45分钟，使铝合金液中杂、氢气进行上浮，然后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.4％的打渣剂对表面浮渣进行清渣；(4)清渣后加入重量为所述高强度帐篷杆用铝合金的重量的0.4％的覆盖剂，对铝合金液的温度进行保温和防止铝合金液中镁元素、锌元素损耗；开始加温控制炉内温度在750℃之间；准备铸造；(5)铸造前，采用30目过滤板和60目过滤板双级过滤，把铝合金液中残留的气体和杂质过滤掉，铸造过程中铸造速度控制在110mm/min；铸造水流量控制在3200L/min；温度控制在715℃之间；铸造得到铝合金棒料；(6)对步骤(5)得到的铝合金棒料进行冷轧，冷轧道次变形量控制在30％，然后在525℃退火10小时；(7)然后进行挤压，挤压温度不应低于380℃，挤压速度4～5mm/s，然后再次在485℃退火10小时；(8)随后在320℃进行热轧，热轧道次变形量控制在50％；然后在280℃时效30小时；(9)最后采用多道次冷拔，道次加工率不大于30％，得到要求尺寸的高强度帐篷杆。实施例1～3制备得到的铝合金杆的尺寸为：外径*壁厚*长度8.5*0.7*40.7(mm)。实施例1～3所用的无钠环保型精炼剂、打渣剂、覆盖剂均为市面上常用的铝合金熔炼用添加剂。测试例：对实施例1～3制备得到的帐篷用高强度铝合金杆进行常温性能测试，结果如表1所示。表1实施例123抗拉强度(MPa)670680677屈服强度(MPa)600610612延伸率(％)4.344.1点腐蚀(微米)121112外观质量优良优良优良注：表1中的点腐蚀指在大气中暴露3年后的点腐蚀程度。从表1可以看到，本发明制备得到的铝合金杆具有相当高的强度和韧性，不易腐蚀，外观质量优良，非常适宜作为高强度帐篷杆使用。当前第1页1 2 3