一种铝合金圆棒及其生产方法与流程

本发明属于电解铝，具体涉及一种铝合金圆棒及其生产方法。

背景技术：

1、6063是一种综合性比较强的铝合金材料，具有强度高、耐腐蚀性能，可同时用于建筑型材和工业型材。6061是一种更高质量的铝合金材料，具有很高的韧性、良好的焊接性以及抗腐蚀性性能，可用于载重汽车、船舶、航天装置、卡车、电车、模具、电子、家具、抗腐蚀性结构。

2、一般企业的合金作业区铝合金圆棒生产线是6061与6063共用的，但在生产中发现经，调试6063生产线在生产6061时，成品率低，究其原因时发现：

3、1.但6061与6063合金有较大区别，6061铝合金的主要合金元素是镁与硅，但每个生产企业的6061合金中硅镁含量均不同，部分客户还要求添加铜和铬。这种不同的客户需求就要求不同批次6061都有符合客户要求的组份与性能，急需探索常添加组份的含量范围，一来便于商讨订单时对产品质量有准确的预估，二来便于生产中组份的比例调配。

4、缺乏新牌号6061的工艺参数，在实践过程中发现6063牌号工艺参数并不适合6061牌号，易出现表面质量问题，如温度过高，铸机速度过快易发生裂纹、小坑、中心裂纹，温度过低易出现低倍组织光亮晶，影响下游客户使用，如图5的裂纹、小坑，图6的中心裂纹，图7的光亮晶。

5、基于上述问题，研发人员提出了一种铝合金圆棒及其生产方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝合金圆棒及其生产方法，以解决现有技术中6061铝棒配方与工艺生产的产品合格率低的问题。

2、为了解决以上问题，本发明技术方案为：

3、一种铝合金圆棒，该铝合金圆棒的组分为：si：0.43-0.70%；mg：0.79-0.85%；cu：0.18-0.27%；cr：0.04-0.15%；al余量。

4、上述铝合金圆棒及其生产方法，该方法分为以下步骤：

5、s1、铝液熔炼；

6、根据生产作业计划，制定生产卡片，清炉；

7、计算铝液、按配方添加合金素用量，进行配料，将铝液装炉搅拌，进行配料检查，合格后溶剂精炼、搅拌静置、扒渣；

8、最后进行炉前分析；

9、s2、铝液精炼；

10、炉前分析合格后在氮气与精炼剂辅助下精炼，静置、扒渣；

11、对铝液成分进行检查，不合格的二次配料后再返回精炼环节；合格的直接等待晶粒细化，检测合金炉的铝液温度并记录；

12、s3、铝棒铸造；

13、选择6061的参数进行铸造，在线成分检查，看是否符合6061的要求，如果符合的话进行吊棒；如果不合格就暂停吊棒，检查各工艺环节，排查原因，直至在线成分检查符合6061的要求；

14、s4、铝棒锯切；

15、吊出的铝棒切片后进行高倍低倍检查，检查合格后进行锯切，锯切后称重、标识、入库；

16、该环节检查不合格的，作为废料，先统计后锯切再送入s1中的铝液装炉搅拌。

17、进一步的，s2的精炼作业中，精炼温度为730℃-750℃中。

18、进一步的，s3的浇铸作业中，浇铸速度为128-135mm/min。

19、进一步的，s3的浇铸作业中，浇铸温度为705±5℃

20、本发明的有益效果如下：

21、（1）本发明是在全面系统地分析铝合金圆棒生产人员、设备、生产状况后，通过试验确立参数，制定完善流程，具体的试验分析过程如下：

22、6061硅及镁含量比6063较高，并且加入了铜和铬元素；

23、si的数量应使合金中所有的mg都能以mg2si相的形式存在，以确保mg的作用得到充分的发挥。随着si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高塑性降低，耐蚀性变坏。

24、mg的含量愈高，mg2si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。添加少量铜或锌后以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低，钛能细化晶粒与控制在结晶组织。

25、如图2所示，对硅、镁共晶进行研究分析，随着si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，根据其特性确定精炼温度，以730℃-750℃进行精炼，炉内25t铝液，使用φ120工装模具进行铸造试验。

26、通过统计分析，确定一下炉前工艺流程：

27、铝液合金化过程，是溶质在铝溶剂中溶解、扩散、吸收的过程。在足够的温度、一定强度的搅拌条件下，才能在较短时间完成合金化过程。溶质添加顺序为先添加难溶元素如金属硅、锰等，充分溶解后再添加易溶元素。

28、生产6061铝合金圆棒加料顺序调整：将硅、锰、铜等难溶元素均匀的加入空炉（留铝3-5t)内，进1包原铝液即打开电磁搅拌，并开火升温，确保750℃以上搅拌不低于20分钟，同时进剩余原铝。

29、计量公式:合金加入量=

30、在炉前操作不变的情况下，按照铝合金圆棒生产工艺指导，对浇铸温度、下机速度按照定额上升下降参数进行定炉次试验，通过对现场前期生产数据的统计，最后确定最优参数。

31、在精炼温度（730℃-750℃）不变，保证炉内铝液满足生产条件，以浇铸温度按照每2℃为一次调整，浇铸速度每次以2mm作为调整，进行浇铸作业，以φ120为（6063工艺中浇铸温度710±5℃、浇铸速度138-145mm/min）实验对象。通过20炉次的试验，得到图3中的试验数据，在浇铸速度逐步下降的情况下，成品率随之上升，拉断拉裂漏棒情况减少，通过数据分析，确定128-135mm/min为最佳参数。

32、在浇铸温度逐步下降的情况下，成品率随之上升，拉断拉裂漏棒情况减少，通过数据分析，确定705±5℃为最佳参数。在正常6063工艺规程基础上，对浇铸温度降低5℃，对浇铸速度降低10mm/min，所得到6061成品率有较大幅度增高。

33、通过大量试验数据的统计对比，最终确定6061牌号铝圆棒精炼温度、浇铸温度、浇铸速度等主要生产工艺参数。

34、（2）本发明方法可显著提升6061牌号成品率，使其成品率达到96%以上，与同行业6061生产成品率平均92%对比，可达到更高成品率、取得更大经济效益的目的。

技术特征：

1.一种铝合金圆棒，其特征在于：该铝合金圆棒的组分为：si：0.43-0.70%；mg：0.79-0.85%；cu：0.18-0.27%；cr：0.04-0.15%；al余量。

2.如权利要求1所述的一种铝合金圆棒及其生产方法，其特征在于：该方法分为以下步骤：

3.如权利要求2所述的一种铝合金圆棒及其生产方法，其特征在于：所述s2的精炼作业中，精炼温度为730℃-750℃中。

4.如权利要求3所述的一种铝合金圆棒及其生产方法，其特征在于：所述s3的浇铸作业中，浇铸速度为128-135mm/min。

5.如权利要求4所述的一种铝合金圆棒及其生产方法，其特征在于：所述s3的浇铸作业中，浇铸温度为705±5℃。

技术总结
本发明公开了一种铝合金圆棒及其生产方法，属于电解铝技术领域，以解决现有技术中6061铝棒配方与工艺生产的产品合格率低的问题。该铝合金圆棒的组分为：Si：0.43‑0.70%；Mg：0.79‑0.85%；Cu：0.18‑0.27%；Cr：0.04‑0.15%；Al余量。方法包括铝液熔炼；铝液精炼；铝棒铸造；铝棒锯切；本发明方法可显著提升6061牌号成品率，使其成品率达到96%以上，与同行业6061生产成品率平均92%对比，可达到更高成品率、取得更大经济效益的目的。

技术研发人员：张锦龙,欧向军,武杰,刘宏社,石少华,杨雄,柴森林,赵驰宇,陈虎
受保护的技术使用者：兰州铝业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27