本发明涉及铝合金材料加工技术领域，具体涉及一种高铁内装饰电路桥架用铝合金材料的加工方法。
背景技术：
桥架在电力行业当中的重要性是不可替代的，通常由铝合金材料制成，能够承载电缆线的重量，对电缆线进行很好地固定，保证电缆线不会轻易的折断。并且，桥架节省了对金属材料的消耗，又能够保证电缆材料可以正常使用，在多种复杂的环境下都不会出现坍塌的现象。
高铁，现在已经成为人们出行的重要交通工具。高铁内配置了很多电路，为了固定和保护电路需要采用电路架桥。目前，常采用铝合金作为电路架桥的装饰材料，具有质轻、力学性能和抗冲击性能优良的特性。
强度和韧性是铝合金材料的重要性能指标，提高铝合金材料的强度和韧性能够节约材料，降低成本，增加材料在使用过程中的可靠性和延长使用寿命。因此，理想的铝合金材料应该既有足够的强度，又有较好的韧性，但通常的铝合金材料无法兼具这两种使用性能。
为了满足高铁内装饰电路桥架的使用需求，本发明提供了一种新型铝合金材料的加工方法，该方法重复性好，制得的铝合金材料质轻，使用性能稳定且使用性能优异。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高铁内装饰电路桥架用铝合金材料的加工方法，操作步骤明确且重复性好，所制铝合金材料使用性能优异，常温下抗拉强度达到500mpa以上，屈服强度达到400mpa以上，无缺口冲击韧性达到25j/cm2以上，延伸率15％以上。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
高铁内装饰电路桥架用铝合金材料的加工方法，包括以下加工步骤：
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu0.5-5％、fe0.5-5％、mg0.5-5％，si0.1-1％，y0.05-0.5％，nd0.05-0.5％，eu0.05-0.5％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至720-770℃恒温熔炼1-2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至980-1030℃恒温熔炼1-2h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(3)冷却处理：将熔炼所得合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至930-980℃时保温1-2h，然后继续以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至720-770℃时保温2-4h；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至980-1030℃恒温熔炼0.5-1h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至520-570℃时保温2-4h，得到铝合金铸锭；
(6)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
本发明所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：
高铁内装饰电路桥架用铝合金材料的加工方法，包括以下加工步骤：
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu0.5-5％、fe0.5-5％、mg0.5-5％，si0.1-1％，y0.05-0.5％，nd0.05-0.5％，eu0.05-0.5％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至720-770℃恒温熔炼1-2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至980-1030℃恒温熔炼1-2h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(3)超声波-微波处理：将熔炼所得合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至930-980℃时保温1-2h，然后利用超声波-微波协同处理合金液5-15min，处理结束后继续以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至720-770℃时保温2-4h；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至980-1030℃恒温熔炼0.5-1h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至520-570℃时保温2-4h，得到铝合金铸锭；
(6)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
超声波-微波处理能够通过促进各金属原子的有序交错和细化晶粒来进一步增强所制铝合金材料的使用性能。
本发明所要解决的技术问题还可以采用以下的技术方案来实现：
高铁内装饰电路桥架用铝合金材料的加工方法，包括以下加工步骤：
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu0.5-5％、fe0.5-5％、mg0.5-5％，si0.1-1％，y0.05-0.5％，nd0.05-0.5％，eu0.05-0.5％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至720-770℃恒温熔炼1-2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至980-1030℃恒温熔炼1-2h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(3)超声波-微波处理：将熔炼所得合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至930-980℃时保温1-2h，然后利用超声波-微波协同处理合金液5-15min，处理结束后继续以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至720-770℃时保温2-4h；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至980-1030℃恒温熔炼0.5-1h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1180-1230℃恒温熔炼0.5-1h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以3-8℃/min的冷却速度降温，待温度降至520-570℃时保温2-4h，得到铝合金铸锭；
(6)冷冻处理：将铝合金铸锭以3-8℃/min的冷却速度继续降温至250℃以下后转入-10℃环境中急速冷冻处理2-4h，再自然恢复至室温；
(7)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
增加的冷冻处理能够通过稳定交错的金属晶粒来进一步改善所制铝合金材料的使用性能。
所述超声波-微波协同处理的超声频率为40khz，超声功率100w，微波频率2450mhz，微波功率600w。
本发明的有益效果是：本发明以al作为主料，cu、fe、mg、si作为第一辅料，稀土金属y、nd、eu作为第二辅料，经所述加工步骤制得高铁内装饰电路桥架用铝合金材料，所制铝合金材料具有良好的外观品质，并且使用性能优异，常温下抗拉强度达到450mpa以上，屈服强度达到350mpa以上，无缺口冲击韧性达到25j/cm2以上，延伸率15％以上。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu2.64％、fe1.83％、mg1.27％，si0.85％，y0.12％，nd0.08％，eu0.06％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至750℃恒温熔炼2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至1000℃恒温熔炼1h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(3)冷却处理：将熔炼所得合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至950℃时保温1h，然后继续以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至750℃时保温2h；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至1000℃恒温熔炼0.5h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至550℃时保温3h，得到铝合金铸锭；
(6)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
实施例2
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu2.64％、fe1.83％、mg1.27％，si0.85％，y0.12％，nd0.08％，eu0.06％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至750℃恒温熔炼2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至1000℃恒温熔炼1h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(3)超声波-微波处理：将熔炼所得合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至950℃时保温1h，然后利用超声波-微波协同处理合金液15min，处理结束后继续以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至750℃时保温2h；超声波-微波协同处理的超声频率为40khz，超声功率100w，微波频率2450mhz，微波功率600w；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至1000℃恒温熔炼0.5h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至550℃时保温3h，得到铝合金铸锭；
(6)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
实施例3
(1)配料：按重量百分比称取如下原料，cu2.64％、fe1.83％、mg1.27％，si0.85％，y0.12％，nd0.08％，eu0.06％，余量为al；
(2)一次熔炼：将al、cu、fe、mg、si放入真空熔炼炉中，抽真空至8×10-3pa，并升温至750℃恒温熔炼2h，停止抽真空，向真空熔炼炉中充入惰性气体至5×102pa，继续升温至1000℃恒温熔炼1h，然后加入y、nd、eu，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至3×103pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(3)超声波-微波处理：将熔炼所得合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至950℃时保温1h，然后利用超声波-微波协同处理合金液15min，处理结束后继续以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至750℃时保温2h；超声波-微波协同处理的超声频率为40khz，超声功率100w，微波频率2450mhz，微波功率600w；
(4)二次熔炼：将上步所制合金液再于真空熔炼炉中抽真空至50pa，并升温至1000℃恒温熔炼0.5h，继续向真空熔炼炉中充入惰性气体至2×102pa，继续升温至1210℃恒温熔炼0.5h；
(5)铸锭：将上步所制合金液以5℃/min的冷却速度降温，待温度降至550℃时保温3h，得到铝合金铸锭；
(6)冷冻处理：将铝合金铸锭以5℃/min的冷却速度继续降温至250℃以下后转入-10℃环境中急速冷冻处理3h，再自然恢复至室温；
(7)压制：将铝合金铸锭压制成所需规格的铝合金型材，以用于高铁内电路桥架的装饰。
对照例1
以实施例1为对照，设置在步骤(1)配料时不添加eu的对照例1，其余操作完全相同。
对照例2
以实施例1为对照，设置在步骤(1)配料时不添加nd的对照例2，其余操作完全相同。
对照例3
以实施例1为对照，设置在步骤(1)配料时不添加y的对照例3，其余操作完全相同。
分别利用实施例1-3、对照例1-3加工铝合金材料，并测试所制铝合金材料的使用性能，测试结果如表1所示。
依照gb/t228.1-2010法测试抗拉强度、屈服强度和延伸率。
依照gb/t229-2007法测试无缺口冲击韧性。
表1实施例与对照例所制铝合金材料的使用性能
由表1可知，实施例通过稀有元素的添加、采用超声波-微波处理以及冷冻处理均能相应取得不同程度的增强所制铝合金材料使用性能的技术效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。