本发明涉及有色金属铸造技术领域，尤其是一种铝合金板材的热处理和机械加工方法。
背景技术：
铝合金是纯铝中添加一系列其他元素铸造而成，铝及铝合金的常规力学性能随着合金种类、状态以及各个添加元素含量的不同，其抗拉强度可在50～800MPa之间变化，其屈服强度可在10～700MPa之间变化，延伸率可在2％～50％之间变化。相比较其它材料，铝合金具有以下优点：质轻、强度高、耐腐蚀、无毒害、导电导热性能好、易加工、表面装饰性能优良等，铝合金已经在各个领域范围内占据着重要地位。目前，公知的铝合金板材的铸造方法铸造出来的铝合金圆锭经均匀化热处理、机械加工、预热处理、热轧、横切、固溶和淬火热处理、拉伸、人工时效、机械加工后的铝合金板材成品金属光泽度暗，表面存在条纹、异色等表面缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种改进的铝合金板材的热处
理和机械加工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：第一步：配料，将计算好的铝锭、Zn中间合金、Cu中间合金投入熔炼炉中，Mg以纯金属形式加入，待铝锭完全熔化后在投入镁锭，其中成分的重量百分比为：Zn5.6～6.4%、Mg1.9～2.4%、Si0.06～0.12%、Fe0.09～0.15%、Cu0.06～0.09%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al重量百分比；第二步：熔炼，投入镁锭后，进行充分电磁搅拌、扒渣，在炉前取样分析进行成分调整，熔炼保温温度为690～720℃，熔炼时间小于8h；第三步：精炼，a.将熔体转入保温炉中通入氯气+氩气混合气体进行精炼，氯气占氩气和氯气混合气体总量的8～20%，精炼温度为710～740℃，精炼时间小于2h；b.静置<3h；c.在线除气、除渣：在除气装置中通入氯气+氩气混合气体进行除气，氯气占氩气和氯气混合气体总量的13～25%，过滤装置使用30ppi或40ppi过滤板进行过滤除渣；第四步：半连续铸造，采用直接水冷半连续铸造的铝合金圆锭，铸造温度为680～715℃，冷却水流量为100～330m3/hr，铸造速度为20～60mm/min，结晶器金属液位40～100mm，不在线添加任何晶粒细化剂；第五步：均匀化热处理；第六步：机械加工；第七步：铸锭轧制前预热处理；第八步：热轧；第九步：卷材横切成板材；第十步：固溶和淬火热处理；第十－步：拉伸矫直，第十二步：时效热处理；第十三步：锯切加工。在所述的第五步均匀化热处理中铸造出铝合金圆锭装进热处理炉里进行低温长时均匀化热处理，升温速率为20～80℃/h，保温温度为350～500℃，保温时间为12～60h；在所述的第六步机械加工中，铝合金圆锭经热处理后，用车床进行切头、切尾各80～300mm，车皮5～25mm，锯床的锯切工艺为锯带速度：1600～2500m/mn；锯切速度：20～80dm2/mn，60～300mm/mn；进料速度：30～80%，20～100mm/mn；料台速度：25～120mm/mn，按照上述工艺将铝合金圆锭沿厚度中间面一分二；在所述的第七步铸锭轧制前预热处理中，经机械加工的铝合金圆锭装进热处理炉里进行预热处理，预热温度为160～220℃，保温时间为8～12min；在所述的第八步热轧中，a.釆用IHI四辊不可逆热轧机热轧；b.轧制力为300～600t；c.轧制速度为100～400m/min；d.开卷张力为13～22MPa；e.卷取张力为18～30MPa；f.经热轧4个道次铝合金卷带材热轧加工率为80～90%；在所述的第九步将卷材横切成板材中，用横切机将卷带材切成板材；在所述的第十步固溶和淬火热处理中，在辊体炉内进行固溶热处理，将铝合金板材加热到固溶温度520～580℃，恒温保持2～3h，然后进行淬火热处理，将铝合金板材从辊体炉内取出急速淬入60～80℃水中，使铝合金板材急冷并在水中冷至室温；在所述的第十一步拉伸矫直中，铝合金板材用拉伸机进行矫直；在所述的第十二步时效热处理中，铝合金板材在热处理炉内进行时效热处理，加热到为170～180℃，保温时间为5～20h，出炉空冷至室温；在所述的第十三步锯切加工中，铝合金板材经人工时效后，用锯床进行锯切：锯切速度：20～100dm2/mn，80～320mm/mn；进料速度：40～80%，20～100mm/mn；料台速度：25～120mm/mn，按照上述工艺加工成不同规格的铝合金板材为4～8mm×800～2700mm×3000～7000mm规格。
本发明的有益效果是：该铝合金板材表面光泽性好、缺陷少、氧化膜强度高，不会出现表面颜色偏黄，同时保留了铝合金强度高的优点，特别适合用于制造电子产品的结构件或外壳装饰性产品。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种铝合金板材的热处理和机械加工方法，包括下述几个步骤：第一步：配料，将计算好的铝锭、Zn中间合金、Cu中间合金投入熔炼炉中，Mg以纯金属形式加入，待铝锭完全熔化后在投入镁锭，其中成分的重量百分比为：Zn5.6%、Mg1.9%、Si0.06%、Fe0.09%、Cu0.06%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al重量百分比；第二步：熔炼，投入镁锭后，进行充分电磁搅拌、扒渣，在炉前取样分析进行成分调整，熔炼保温温度为690℃，熔炼时间小于8h；第三步：精炼，a.将熔体转入保温炉中通入氯气+氩气混合气体进行精炼，氯气占氩气和氯气混合气体总量的8%，精炼温度为710℃，精炼时间小于2h；b.静置<3h；c.在线除气、除渣：在除气装置中通入氯气+氩气混合气体进行除气，氯气占氩气和氯气混合气体总量的13%，过滤装置使用30ppi或40ppi过滤板进行过滤除渣；第四步：半连续铸造，采用直接水冷半连续铸造的铝合金圆锭，铸造温度为680℃，冷却水流量为100m3/hr，铸造速度为20mm/min，结晶器金属液位40mm，不在线添加任何晶粒细化剂；第五步：均匀化热处理，铸造出铝合金圆锭装进热处理炉里进行低温长时均匀化热处理，升温速率为20℃/h，保温温度为350℃，保温时间为12h；第六步：机械加工，铝合金圆锭经热处理后，用车床进行切头、切尾各80mm，车皮5mm，锯床的锯切工艺为锯带速度：1600m/mn；锯切速度：20dm2/mn，60mm/mn；进料速度：30%，20mm/mn；料台速度：25mm/mn，按照上述工艺将铝合金圆锭沿厚度中间面一分二；第七步：铸锭轧制前预热处理，经机械加工的铝合金圆锭装进热处理炉里进行预热处理，预热温度为160℃，保温时间为8min；第八步：热轧，a.釆用IHI四辊不可逆热轧机热轧；b.轧制力为300t；c.轧制速度为100m/min；d.开卷张力为13MPa；e.卷取张力为18MPa；f.经热轧4个道次铝合金卷带材热轧加工率为80%；第九步：将卷材横切成板材，用横切机将卷带材切成板材；第十步：固溶和淬火热处理，在辊体炉内进行固溶热处理，将铝合金板材加热到固溶温度520℃，恒温保持2h，然后进行淬火热处理，将铝合金板材从辊体炉内取出急速淬入60℃水中，使铝合金板材急冷并在水中冷至室温；第十一步：拉伸矫直，铝合金板材用拉伸机进行矫直；第十二步：时效热处理，铝合金板材在热处理炉内进行时效热处理，加热到为170℃，保温时间为5h，出炉空冷至室温；第十三步：锯切加工，铝合金板材经人工时效后，用锯床进行锯切：锯切速度：20dm2/mn，80mm/mn；进料速度：40%，20mm/mn；料台速度：25mm/mn，按照上述工艺加工成不同规格的铝合金板材为4mm×800mm×3000mm规格。
实施例2：
本实施例的一种铝合金板材的热处理和机械加工方法，包括下述几个步骤：第一步：配料，将计算好的铝锭、Zn中间合金、Cu中间合金投入熔炼炉中，Mg以纯金属形式加入，待铝锭完全熔化后在投入镁锭，其中成分的重量百分比为：Zn6.0%、Mg2.15%、Si0.09%、Fe0.12%、Cu0.075%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al重量百分比；第二步：熔炼，投入镁锭后，进行充分电磁搅拌、扒渣，在炉前取样分析进行成分调整，熔炼保温温度为705℃，熔炼时间小于8h；第三步：精炼，a.将熔体转入保温炉中通入氯气+氩气混合气体进行精炼，氯气占氩气和氯气混合气体总量的14%，精炼温度为725℃，精炼时间小于2h；b.静置<3h；c.在线除气、除渣：在除气装置中通入氯气+氩气混合气体进行除气，氯气占氩气和氯气混合气体总量的19%，过滤装置使用30ppi或40ppi过滤板进行过滤除渣；第四步：半连续铸造，采用直接水冷半连续铸造的铝合金圆锭，铸造温度为695℃，冷却水流量为215m3/hr，铸造速度为40mm/min，结晶器金属液位70mm，不在线添加任何晶粒细化剂；第五步：均匀化热处理，铸造出铝合金圆锭装进热处理炉里进行低温长时均匀化热处理，升温速率为50℃/h，保温温度为425℃，保温时间为36h；第六步：机械加工，铝合金圆锭经热处理后，用车床进行切头、切尾各190mm，车皮15mm，锯床的锯切工艺为锯带速度：2050m/mn；锯切速度：50dm2/mn，180mm/mn；进料速度：55%，60mm/mn；料台速度：72.5mm/mn，按照上述工艺将铝合金圆锭沿厚度中间面一分二；第七步：铸锭轧制前预热处理，经机械加工的铝合金圆锭装进热处理炉里进行预热处理，预热温度为190℃，保温时间为10min；第八步：热轧，a.釆用IHI四辊不可逆热轧机热轧；b.轧制力为450t；c.轧制速度为250m/min；d.开卷张力为17.5MPa；e.卷取张力为24MPa；f.经热轧4个道次铝合金卷带材热轧加工率为85%；第九步：将卷材横切成板材，用横切机将卷带材切成板材；第十步：固溶和淬火热处理，在辊体炉内进行固溶热处理，将铝合金板材加热到固溶温度550℃，恒温保持2.5h，然后进行淬火热处理，将铝合金板材从辊体炉内取出急速淬入70℃水中，使铝合金板材急冷并在水中冷至室温；第十一步：拉伸矫直，铝合金板材用拉伸机进行矫直；第十二步：时效热处理，铝合金板材在热处理炉内进行时效热处理，加热到为175℃，保温时间为12.5h，出炉空冷至室温；第十三步：锯切加工，铝合金板材经人工时效后，用锯床进行锯切：锯切速度：60dm2/mn，220mm/mn；进料速度：60%，60mm/mn；料台速度：72.5mm/mn，按照上述工艺加工成不同规格的铝合金板材为6mm×1750mm×5000mm规格。
实施例3：
本实施例的一种铝合金板材的热处理和机械加工方法，包括下述几个步骤：第一步：配料，将计算好的铝锭、Zn中间合金、Cu中间合金投入熔炼炉中，Mg以纯金属形式加入，待铝锭完全熔化后在投入镁锭，其中成分的重量百分比为：Zn6.4%、Mg2.4%、Si0.12%、Fe0.15%、Cu0.09%，其他单个元素含量≤0.04%，余量为Al重量百分比；第二步：熔炼，投入镁锭后，进行充分电磁搅拌、扒渣，在炉前取样分析进行成分调整，熔炼保温温度为720℃，熔炼时间小于8h；第三步：精炼，a.将熔体转入保温炉中通入氯气+氩气混合气体进行精炼，氯气占氩气和氯气混合气体总量的20%，精炼温度为740℃，精炼时间小于2h；b.静置<3h；c.在线除气、除渣：在除气装置中通入氯气+氩气混合气体进行除气，氯气占氩气和氯气混合气体总量的25%，过滤装置使用30ppi或40ppi过滤板进行过滤除渣；第四步：半连续铸造，采用直接水冷半连续铸造的铝合金圆锭，铸造温度为715℃，冷却水流量为330m3/hr，铸造速度为60mm/min，结晶器金属液位100mm，不在线添加任何晶粒细化剂；第五步：均匀化热处理，铸造出铝合金圆锭装进热处理炉里进行低温长时均匀化热处理，升温速率为80℃/h，保温温度为500℃，保温时间为60h；第六步：机械加工，铝合金圆锭经热处理后，用车床进行切头、切尾各300mm，车皮25mm，锯床的锯切工艺为锯带速度：2500m/mn；锯切速度：80dm2/mn，300mm/mn；进料速度：80%，100mm/mn；料台速度：120mm/mn，按照上述工艺将铝合金圆锭沿厚度中间面一分二；第七步：铸锭轧制前预热处理，经机械加工的铝合金圆锭装进热处理炉里进行预热处理，预热温度为220℃，保温时间为12min；第八步：热轧，a.釆用IHI四辊不可逆热轧机热轧；b.轧制力为600t；c.轧制速度为400m/min；d.开卷张力为22MPa；e.卷取张力为30MPa；f.经热轧4个道次铝合金卷带材热轧加工率为90%；第九步：将卷材横切成板材，用横切机将卷带材切成板材；第十步：固溶和淬火热处理，在辊体炉内进行固溶热处理，将铝合金板材加热到固溶温度580℃，恒温保持3h，然后进行淬火热处理，将铝合金板材从辊体炉内取出急速淬入80℃水中，使铝合金板材急冷并在水中冷至室温；第十一步：拉伸矫直，铝合金板材用拉伸机进行矫直；第十二步：时效热处理，铝合金板材在热处理炉内进行时效热处理，加热到为180℃，保温时间为20h，出炉空冷至室温；第十三步：锯切加工，铝合金板材经人工时效后，用锯床进行锯切：锯切速度：100dm2/mn，320mm/mn；进料速度：80%，100mm/mn；料台速度：120mm/mn，按照上述工艺加工成不同规格的铝合金板材为8mm×2700mm×7000mm规格。
以上对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，仼何在本发明权利要求基础上的任何修改、等同替换和改进等，均落入本发明的保护范围之內。