本发明涉及合金型材的制备技术领域，具体涉及一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法。
背景技术：
与其它铝合金相比，al-mg-si-mn合金强度适中、焊接性能优良，已被广泛应用于纺织设备等领域。但该合金要求合理的挤压温度以及挤压速度，对挤压过程控制要求较高，淬火敏感性大，无法通过普通在线淬火达到产品的力学性能要求，致使纺织圆管在高速旋转过程中性能不稳定，工业化生产产品只能通过离线淬火生产，与此同时离线淬火管材变形严重，管材精度较差，只能通过后续精整改善椭圆度，使生产效率大大降低。
目前工业化生产的纺织设备用铝合金管材挤压方法，包括以下步骤：a、铸锭加热—b、模具加热—c、挤压筒加热—d、挤压生产—e、在线冷却—f、中断换锭—g、离线淬火—h、拉伸矫直—i、成品锯切—j、尺寸以及形位检测—k、精整—l、装框—m、时效—n、包装入库。但现有挤压工艺存在以下技术缺点：
（1）在常规工业生产中，挤压工艺的各个环节控制范围比较宽，无法保证纺织设备用管材的各项性能，生产稳定性较差；
（2）挤压生产管材离线淬火变形较大，无法保证管材的尺寸精度，需通过后续精整才能满足要求，生产效率较低。
技术实现要素：
本发明提供了一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法，是为解决以上传统挤压工艺在线淬火性能不稳定，离线淬火变形严重不足而开发的，其目的是提高纺织设备用管材的综合性能，控制力学性能的均匀性，批次之间的性能稳定性，从而提高纺织设备用管材产品的品质，具体技术方案如下：
一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法包括以下步骤：
（1）铸造铸锭：铸造的合金为大规格al-mg-si-mn合金铸锭，所述大规格al-mg-si-mn合金的组分及重量百分比为：mg:0.6-1.2%，si:0.7-1.3%，mn:0.4-0.5%，fe≤0.7%；以及含有下述一种或一种以上的元素：cr≤0.10%、zn≤0.20%、cu≤0.1%、ti≤0.15%、v≤0.05%、sc≤0.25%、ag≤0.25%；其余为al；挤压铸锭采用600mm-2000mm的长度；
（2）模具加热：模具在加热炉中加热到400℃-520℃，保温4h~28h；
（3）挤压筒加热：挤压筒温度控制在300℃-450℃；
（4）铸锭加热：采用梯度加热的方法使铸锭头尾温差在3℃-50℃之间，铸锭在加热炉中的加热温度控制在440℃-530℃；
（5）挤压生产：铸锭、模具加热完成，挤压筒到达相应的温度之后上模进行挤压，挤压速度控制在0.8m/min-6.0m/min；
（6）在线精密淬火：保证型材冷却入口温度为515℃-545℃，淬火方式选择四周喷淋式水雾淬火，圆管均匀冷却，淬火速率：250℃/min-350℃/min；
（7）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在：0.5%-3%；
（8）成品锯切：进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（9）人工时效：时效温度为80℃-220℃，保温时间为2h-20h。
进一步，所述步骤（1）中大规格al-mg-si-mn合金铸锭的圆管外径范围：ø300mm-ø500mm，壁厚8mm-30mm。
进一步，所述步骤（1）中大规格al-mg-si-mn合金的组分及重量百分比为：mg:0.7-1.1%，si:0.8-1.2%，mn:0.4-0.5%，fe≤0.5%；以及还含有下述一种或一种以上的元素：cr≤0.10%、zn≤0.05%、cu≤0.05%、ti≤0.05%、v≤0.03%；其余为al。
进一步，所述步骤（1）中挤压铸锭采用600mm-1800mm的长度。
进一步，所述步骤（2）中模具在加热炉中加热到465℃-520℃。
进一步，所述步骤（3）中挤压筒温度控制在300℃-395℃。
进一步，所述步骤（4）中采用梯度加热的方法使铸锭头尾温差在6℃-50℃之间，铸锭在加热炉中的加热温度控制在455℃-525℃。
进一步，所述步骤（5）中铸锭、模具加热完成，挤压筒到达相应的温度之后上模进行挤压，挤压速度控制在1.1m/min-6.0m/min。
进一步，所述步骤（7）中在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在：0.6%-2.5%。
进一步，所述步骤（9）中时效温度为110℃-195℃，保温时间为5h-19h。
本发明提出一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法，合理选择铸锭加热温度和挤压速度，保证挤压过程的稳定及大规格al-mg-si-mn合金管材的综合性能；采用精密在线水雾固溶淬火，固溶温度精度高，冷却速率快，圆管冷却均匀，有效保证产品性能稳定和均匀性，尺寸精度高，大大提高生产效率；
与传统的挤压方法相比，本发明调整了al-mg-si-mn合金成分以及各个挤压过程的工艺范围，工艺控制过程更加精细，在确保生产的稳定性的同时，采用精密在线水雾淬火，力学性能更佳，保证挤压后管材具有很好的一致性，并且大大提高生产效率。
附图说明
附图1是本发明一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
（1）铸造铸锭，铸造的合金为大规格al-mg-si-mn合金铸锭，大规格al-mg-si-mn合金铸锭的圆管外径为ø400mm，壁厚15mm；大规格al-mg-si-mn合金铸锭的组分及重量百分比为：mg为0.98%，si为0.95%，mn为0.46%，fe为0.15%，cr为0.05%，zn为0.03%，cu为0.03%，ti为0.03%，v为0.02，其余为al；
（2）模具加热：将模具在加热炉中加热到490℃，保温12h；
（3）挤压筒加热：将挤压筒加热，挤压筒温度控制在390℃；
（4）铸锭加热：将长度为1800mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，头尾温差为20℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在510℃；
（5）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在3m/min；
（6）在线精密淬火：型材冷却入口温度530℃，淬火方式为四周喷淋式水雾淬火，圆管均匀冷却，淬火速率：300℃/min；
（7）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在1.5%；
（8）成品锯切：进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（9）人工时效：时效温度185℃，保温时间为6h，出炉冷却包装入库；
（10）性能检测：时效出炉后样品性能检测；
（11）包装入库：合格产品包装入库。
采用上述纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法制得的大规格al-mg-si-mn合金管材的力学性能如表1所示：
实施例2：
一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法，包括以下步骤：
（1）铸造铸锭，铸造的合金为大规格al-mg-si-mn合金铸锭，大规格al-mg-si-mn合金铸锭的圆管外径为ø300mm，壁厚8mm；大规格al-mg-si-mn合金铸锭的组分及重量百分比为：mg为0.7%，si为0.8%，mn为0.4%，fe为0.15%，cr为0.05%，zn为0.03%，cu为0.03%，ti为0.03%，v为0.02，其余为al；
（2）模具加热：将模具在加热炉中加热到465℃，保温12h；
（3）挤压筒加热：将挤压筒加热，挤压筒温度控制在300℃；
（4）铸锭加热：将长度为600mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，头尾温差为6℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在455℃；
（5）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在1.1m/min；
（6）在线精密淬火：型材冷却入口温度530℃，淬火方式为四周喷淋式水雾淬火，圆管均匀冷却，淬火速率：250℃/min；
（7）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在0.6%；
（8）成品锯切：进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（9）人工时效：时效温度195℃，保温时间为5h，出炉冷却包装入库；
（10）性能检测：时效出炉后样品性能检测；
（11）包装入库：合格产品包装入库。
采用上述纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法制得的大规格al-mg-si-mn合金管材的力学性能如表2所示：
实施例3：
一种纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法，包括以下步骤：
（1）铸造铸锭，铸造的合金为大规格al-mg-si-mn合金铸锭，大规格al-mg-si-mn合金铸锭的圆管外径为ø500mm，壁厚30mm；大规格al-mg-si-mn合金铸锭的组分及重量百分比为：mg为1.1%，si为1.2%，mn为0.5%，fe为0.15%，cr为0.05%，zn为0.03%，cu为0.03%，ti为0.03%，v为0.02，其余为al；
（2）模具加热：将模具在加热炉中加热到520℃，保温12h；
（3）挤压筒加热：将挤压筒加热，挤压筒温度控制在395℃；
（4）铸锭加热：将长度为1800mm的铸锭加热，采用梯度加热的方法，头尾温差为50℃，铸锭在加热炉中的加热温度控制在525℃；
（5）挤压生产：在铸锭、模具加热完成后，挤压筒到温之后上模进行挤压，挤压速度控制在6m/min；
（6）在线精密淬火：型材冷却入口温度530℃，淬火方式为四周喷淋式水雾淬火，圆管均匀冷却，淬火速率：350℃/min；
（7）拉伸矫直：在保证型材拉直的情况下控制拉伸率在2.5%；
（8）成品锯切：进行成品锯切、取样、检尺和装框；
（9）人工时效：时效温度110℃，保温时间为19h，出炉冷却包装入库；
（10）性能检测：时效出炉后样品性能检测；
（11）包装入库：合格产品包装入库。
采用上述纺织设备用大规格al-mg-si-mn合金管材的制备方法制得的大规格al-mg-si-mn合金管材的力学性能如表3所示：
市面上某品牌的常规纺织设备用al-mg-si-mn合金管材，经铸锭加热→挤压→在线淬火→拉伸矫直→成品锯切→取样→检尺→装框→人工时效→包装入库，其力学性能如表4所示：
市面上某品牌的常规纺织设备用al-mg-si-mn合金管材，经铸造铸锭→模具加热→挤压筒加热→铸锭加热→挤压生产→在线冷却→中断→检尺→离线淬火→拉伸矫直→成品锯切→取样→检尺→精整→装框→人工时效→性能检测→包装入库，其力学性能如表5所示：
表1、表2、表3与表4、表5相比证明，合理选择铸锭加热温度和挤压速度，可以保证挤压过程的稳定及良好的大规格al-mg-si-mn合金管材的综合性能。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。