專利名稱：鎂合金車架管及車架管、車架的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非機動車的零件，特別涉及鎂合金材料的非機動車車架管、車架及用擠壓方法生產(chǎn)該車架管、車架的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國非機動車(如自行車、電動自行車、三輪車等)的擁有量很大，以自行車來說，在我國自行車的擁有量約5億輛，以自行車作為代步工具的人數(shù)在6億左右。但是隨著人們生活質(zhì)量的提高和生活觀念的轉(zhuǎn)變，自行車在擔(dān)當(dāng)代步工具的同時，更成為了運動休閑活動的最佳工具。目前在美國有兩千萬人騎自行車健身；在歐洲，騎自行車“一日游”也成為最時髦的時尚運動方式之一。
在選擇自行車車架的材料方面，世界各國自行車制造廠都從高性能、輕量化著手。主要的材質(zhì)有鋼材、鋁合金、碳纖維、鈦合金等。其制作材質(zhì)是朝著重量最輕、力學(xué)性能好、外形美觀、價格便宜等方向發(fā)展。目前，自行車車架主要采用鋁合金材料。但鋁合金加工需要的擠壓溫度高，熔煉成本也高，而且氧化處理對環(huán)境有污染。
鎂合金是當(dāng)代工業(yè)工程上使用最廣泛的質(zhì)量最輕、比強度和比剛度高的合金。鎂合金目前的價格，按重量計已低于鋁合金，而其比重是鋁合金的三分之二。故按體積計算其價格已大大低于鋁合金，且鎂合金制品的銀色高貴典雅，質(zhì)感細膩，美觀大方具有高級感。但由于鎂合金工藝控制范圍窄，尤其對熱擠壓要求的溫度比較嚴(yán)格，塑性變形性能相對較差，不利于機械成型。而且，鎂合金具有熔點低，線膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)較大的特點，在焊接過程中會出現(xiàn)氧化、燃燒、裂紋、氣孔、熱影響區(qū)過寬以及焊后變形量較大等問題，難以獲得與母材性能相匹配的焊接接頭。鎂在空氣中加熱時會迅速氧化。在焊接過程中，這種氧化物會阻礙潤濕和漫流。同時，鎂的氧化膜在焊接過程中容易破碎。氧化鎂熔點極高，在液相及固相里均難以溶解，熔焊時極易形成夾渣。因此，必須用惰性氣體保護，以防止在高溫停留階段產(chǎn)生氧化。實驗發(fā)現(xiàn)，焊接工藝參數(shù)對焊縫表面成型有很大影響.如電流太小，母材不熔化，易出現(xiàn)未熔合和未焊透等情況；電流太大，母材變形大，易產(chǎn)生燒穿，焊縫出現(xiàn)晶粒過燒、氣孔、裂紋等缺陷，有時雖然能形成表面光滑的焊縫，但內(nèi)部有氣孔存在。嚴(yán)重影響焊接后產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，用鎂合金生產(chǎn)非機動車車架管及車架存在很大的困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種具有較高的機械性能，重量輕，價格低的鎂合金車架管及效率高、質(zhì)量好的鎂合金車架管、車架的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種鎂合金車架管，其特征在于，由鎂合金材料制成，所述鎂合金材料的具體成分為按重量百分比含有3-10％Al，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁系列；或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列；或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列；或者為按重量百分比含有1-6％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列。
一種鎂合金車架管的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述步驟(1)選用上述鎂合金棒材，對其表面進行去皮處理，之后放入加熱爐中加熱到400℃，保溫24小時進行均勻化退火處理；(2)均勻化退火處理后出爐，空冷至室溫，再放入加熱爐中加熱到300-400℃，保溫3小時；同時將擠壓模具加熱到300-380℃，擠壓料筒加熱到300-380℃；(3)將上述加熱的鎂合金棒材放入擠壓機中擠壓成車架管型材，擠壓速度為2-7m/min。
加熱采用電加熱爐加熱，并在加熱過程中采用多段控溫強制氣體循環(huán)。
一種鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述步驟將上述擠壓的車架管型材制成車架毛坯，其中焊接的工藝為首先進行點焊，再進行全焊，全焊時采用交流鎢極氬弧焊焊接，鎢絲直徑為2-4mm，焊絲直徑為2-4mm，焊接電流為60-200A，氬氣流量為10-18L/min；成型后的車架毛坯根據(jù)材質(zhì)和性能要求進行去應(yīng)力退火或T5或T6熱處理；熱處理后的車架要進行表面處理得到鎂合金車架產(chǎn)品。
在常溫或加熱到250-400℃進行壓彎和砸扁加工。
壓彎和砸扁加工時，變形量小于30％在常溫下變形，變形量在30％-50％，加熱溫度為250℃-350℃，變形量大于50％，加熱溫度為360℃-400℃。
所述表面處理為粉末噴涂處理。
所述焊絲的成分與被焊合金成分基本相同。
本發(fā)明具有下述技術(shù)效果1.本發(fā)明選擇的鎂系列合金經(jīng)過熱處理后，產(chǎn)品的強度和塑性等綜合性能配合良好，可以獲得各類非機動車(自行車、電動自行車、三輪車)車架管需要的力學(xué)性能，適用于生產(chǎn)車架管和車架的需要。而且，生產(chǎn)出的車架管和車架重量輕，比強度高(鎂合金的強度與質(zhì)量之比高)，具有一定的承載能力。彈性模量小，剛性好，抗震力強，長期使用不易變形。產(chǎn)品的色澤鮮艷美觀，高貴典雅，質(zhì)感細膩，美觀大方具有高級感。而且鎂是綠色環(huán)保有色金屬，環(huán)保性能好，對環(huán)境無污染。
2.本發(fā)明的方法中對鎂錠表面進行去皮處理，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。將均勻化退火處理、擠壓和熱處理有效結(jié)合起來，并通過對工藝條件的嚴(yán)格控制，使產(chǎn)品的綜合性能均勻一致，產(chǎn)品的合格率高。生產(chǎn)效率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)，本發(fā)明的鎂合金的焊接方法通過對焊接工藝條件的控制，可以得到上下表面光滑，無堆高，無裂紋和氣孔的焊縫，而且焊絲的成分與被焊合金成分基本相同，使得焊接接頭與母材性能相匹配，產(chǎn)品質(zhì)量好，合格率高，為用鎂系列合金大量生產(chǎn)車架管及車架提供了可能。
具體實施例方式
本發(fā)明的非機動車(自行車、電動自行車、三輪車)車架管其結(jié)構(gòu)和形狀與原來的相同，特征在于車架管由鎂合金材料制成，所述鎂合金材料的具體成分為按重量百分比含有3-10％Al，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁系列，或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列，或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列。或者為按重量百分比含有1-6％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列，其中微量雜質(zhì)總量小于0.5％。
本發(fā)明的鎂合金車架管的生產(chǎn)方法，包括下述步驟首先選用上述鎂合金材料的棒材，對其表面進行去皮處理，防止由于棒材表面氧化對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生的影響。之后放入加熱爐中加熱到400℃，保溫24小時進行均勻化退火處理，均勻化退火處理的目的是為了減少和消除晶內(nèi)偏析，改善鑄錠化學(xué)成分和組織上的不均勻性，以便提高其工藝塑性。
均勻化退火處理后出爐，空冷至室溫，再放入加熱爐中加熱到300-400℃，保溫3小時。同時將擠壓模具加熱到300-380℃，擠壓料筒加熱到300-380℃。將上述溫度為300-400℃的鎂合金棒材放入擠壓機中擠壓成型材，擠壓速度為2-7m/min。擠壓后空冷到室溫，根據(jù)生產(chǎn)需要采用常規(guī)的方法進行中斷鋸切、移料、矯直、定尺鋸切，得到鎂合金車架管。擠壓的速度根據(jù)型材的結(jié)構(gòu)、形狀、壁厚決定。如果型材結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚較薄速度應(yīng)該慢一點，在不出現(xiàn)缺陷的情況下，盡量提高擠壓速度，以便提高生產(chǎn)率。
擠壓時料筒端面要經(jīng)常擦油。認(rèn)真觀察鎂棒溫度，不能加溫太高把鎂棒熔化造成燃燒，或溫度太低不能擠壓或把模具擠壞。中斷人員應(yīng)對型材表面認(rèn)真檢查，不能有拉痕，劃傷，氣泡及扭擰，如發(fā)現(xiàn)以上情況應(yīng)及時反應(yīng)，調(diào)整牽引機速度保持出料平直，出料時不得把料跑到石墨條以外，鋸切后移料前必須將裝飾面朝上，移料時不允許翻轉(zhuǎn)，不允許抽動，如必須抽動時，應(yīng)與其它料有一定距離，輕輕抽動。鋸切后，型材長短應(yīng)該對齊，定尺鋸切時要首先檢查擋板定尺距離，型材必須頂住擋板，每5根料進行一次，斷料端面不能有毛刺和堵眼現(xiàn)象。鋸斷尺寸不得小于基準(zhǔn)尺寸50MM。鋸切后自檢表面質(zhì)量、定尺長度及鋸切質(zhì)量。
本發(fā)明的車架管用于生產(chǎn)鎂合金車架。該鎂合金車架的生產(chǎn)方法包括下述步驟型材切斷→機械成型→車架組焊→熱處理→表面處理→包裝入庫。
型材切斷按車架零件展開尺寸選取相應(yīng)的型材，定尺切斷。
機械成型主要成型工序有縮管采用常用的縮管方法。按生產(chǎn)的要求，調(diào)試縮管模具，試車確認(rèn)無異常后，開始操作；經(jīng)常檢查縮管質(zhì)量，確?？s管表面圓滑，無凹點，無裂痕；定期清洗機芯和換油，以確保機器正常運行。
拋光采用常用的拋光方法。根據(jù)下料管徑大小，調(diào)試好機器。確認(rèn)機器運行無異常；用布條擦凈管材表面油污，把管材放入拋光槽以除去管材表面的麻點，劃痕，使管材表面光滑，清潔。
前臉管車臺采用常用的方法，把前臉管放入機器夾模，對前臉管內(nèi)徑車臺，使之符合技術(shù)要求；不定期用車臺內(nèi)徑檢測模測試，以確保達到質(zhì)量要求。
中管縮徑采用常用的方法，根據(jù)不同管徑更換相應(yīng)模具，調(diào)整管徑距離，使之達到規(guī)定的技術(shù)要。
壓彎按車架零件要求，選取相應(yīng)壓彎模具，壓彎時應(yīng)注意模具定位板須牢固可靠，壓完后尺寸須合適，還應(yīng)注意壓彎邊緣上不能有裂痕及劃傷，大面不得有明顯的印跡，以免影響表面處理質(zhì)量；模具上不能有任何東西．首件必須檢驗合格后才能生產(chǎn)。
砸扁砸扁時應(yīng)先核對半成品規(guī)格尺寸與模具必須相符，然后根據(jù)工件厚度要求，通過調(diào)節(jié)滑塊深度使砸扁尺寸達到要求，注意定位板必須牢固可靠，砸出的扁應(yīng)相對材料中心線左右對稱，且不得有砸裂及鉻印，砸扁平面與工件中心線必須平行，不得有偏斜及翹角現(xiàn)象。首件必須檢驗合格后才能生產(chǎn)。
金屬鎂具有密排六方的晶體結(jié)構(gòu)，滑移系少，造成了鎂合金材料具有比其他常見金屬鋁、鐵等更差的塑性變形能力，在室溫下對其型材進行壓彎和匝扁往往要產(chǎn)生裂紋。但是隨著溫度的升高其塑性增加，尤其是鎂合金加熱到230℃以上，在變形過程中會啟動新的滑移系，大大改變其塑性變形能力。生產(chǎn)過程中往往要對鎂合金型材進行熱塑性變形，溫度過低塑性差，溫度過高合金會氧化、熔化甚至燃燒，因此控制合適的加熱溫度，采用適當(dāng)?shù)募訜岱椒ㄖ玛P(guān)重要，最可靠的加熱方法是使用電加熱。同種成分的材料加熱溫度又與變形量有關(guān)，變形量小也可以在室溫下進行。一般鎂合金變形加熱的溫度范圍是250-400℃。變形量越大加熱溫度越高。變形量小于30％可以在常溫下變形。變形量在30％-50％，加熱溫度為250℃-350℃，變形量大于50％，加熱溫度為360℃-400℃。
組焊選取相應(yīng)的焊接胎具，將零件按順序裝入胎具，先將各件用常用的點焊法點牢，再按產(chǎn)品要求進行全焊接。須掌握熟練的操作技術(shù)和明確機器的使用性能；根據(jù)工件的焊接標(biāo)準(zhǔn)和要求，調(diào)節(jié)好氬弧焊機的電流，和適度的氬氣；焊接時使焊絲均勻的溶化，確保焊道勻稱美觀，富有光澤，焊道不得存在凹露，高低不平，寬窄不一，毛刺及魚尾等不良情況；對焊接不良品必須清理返修，不得流入下一道工序。
車架的全焊采用了交流鎢極氬弧焊焊接。
用交流鎢極氬弧焊方法焊接鎂合金型材時，選用適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，能得到上下表面光滑，無堆高，無裂紋和氣孔的焊縫。根據(jù)型材厚度不同來調(diào)節(jié)焊接的主要工藝參數(shù)。衣架型材厚度的變化范圍在1-8mm之間，鎢極直徑的變化范圍在2-4mm之間；焊絲直徑的變化范圍在2-4mm之間；焊接電流的變化范圍在60-200A之間；氬氣流量的變化范圍在10-18(L/min)。
選擇焊絲時，焊絲的成分與被焊合金(母材)成分基本相同，只是雜質(zhì)含量比被焊合金要求較嚴(yán)，為了提高焊接強度，減少焊縫的缺陷，可以將本發(fā)明的焊絲雜質(zhì)成分要求如下
鉸孔采用常用的鉸孔方法。為確保車架座管的安裝，根據(jù)座管的型號大小，選用規(guī)定的銑刀；利用鉸孔機在車架中管內(nèi)徑進行鉸孔，使之符合車架中管內(nèi)徑所需的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；使用驗棒檢驗，確保無異常。
車架校正采用常用的方法。將車架放在校正平臺上，利用校正工具，對車架的前后三角中心面，叉勾寬度，中心垂直度進行校正，使其精度達到技術(shù)要求。
通過全檢，確認(rèn)合格的車架作為毛坯成品入庫。
熱處理組焊成型后的車架毛坯根據(jù)合金材質(zhì)和性能要求的不同要進行去除應(yīng)力退火或T5或T6熱處理。對于鎂鋁、鎂鋁鋅、鎂鋁錳系列含鋁量小于6％的合金及鎂鋅鋯系列合金含鋅量小于4％的合金只進行去除應(yīng)力退火，以便消除塑性變形和焊接時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止在隨后的使用過程中變形，其中去應(yīng)力退火的溫度為180-200℃，保溫時間為1-2小時，之后出爐空冷到室溫。對于鎂鋁、鎂鋁鋅、鎂鋁錳系列含鋁量大于或等于6％的合金及鎂鋅鋯系列合金含鋅量大于或等于4％的合金可以進行T5或T6處理，進一步提高其力學(xué)性能，消除擠壓過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止車架在使用過程中變形。T5處理即將車架直接進行時效處理，加熱溫度為200-220℃，保溫12小時，之后出爐空冷到室溫。T6處理即將車架加熱到530℃，保溫4-12小時，水冷，然后再加熱到200-220℃，保溫12-16小時，空冷進行人工時效處理。
時效時首先檢查料的厚度，材料的牌號，不同料厚、不同牌號的產(chǎn)品不能同一爐時效，時效時間是指保溫時間不包括加溫時間時效時應(yīng)先開風(fēng)機，再開加熱管，然后檢查爐門不能漏風(fēng)。在時效過程中，每隔20分鐘觀察一次爐的運行情況，并觀察自動溫控儀的溫度顯示與玻璃管溫度是否一致。時效完畢時先關(guān)閉加熱管后關(guān)閉風(fēng)機，打開爐門將料從爐內(nèi)拉出冷卻，出爐時應(yīng)把車間大門打開，并做好時效記錄。當(dāng)料冷卻后要檢驗料的硬度。
熱處理后的車架要進行表面處理，主要為粉末噴涂處理。表面處理的工藝過程為堿洗----水洗----酸洗----水洗----粉末噴涂。
包裝入庫車架產(chǎn)品組裝完整后，要進行整體檢驗或校正，確認(rèn)產(chǎn)品合格后，整齊的排好，用包裝紙包好。正確填寫合格證，按位置要求貼正，貼好，入庫。
在加熱時，最好采用電加熱爐加熱，并采用加熱爐多段控溫的方法強制氣體循環(huán)，在加熱過程中通過多段控制爐溫，以保證溫度的均勻性和一致性。控溫段數(shù)越多，爐溫越均勻和穩(wěn)定。
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明詳細說明。
實施例1將切斷好的重量百分比為6％Al的鎂鋁系列合金的棒材進行表面去皮處理，之后放入電加熱爐中加熱到400℃，保溫24小時進行均勻化退火處理。出爐空冷至室溫，再放入電加熱爐中加熱到355℃±5℃，保溫3小時。加熱時采用4段控制爐溫，強制氣體循環(huán)。同時將擠壓模具加熱到340℃±10℃，擠壓料筒加熱到340℃±10℃。將上述加熱的鎂合金棒材放入擠壓機中擠壓成車架管型材，擠壓速度為3-4m/min。擠壓過程中，不能加溫太高把鎂棒熔化造成燃燒，或溫度太低不能擠壓或把模具擠壞。擠壓后根據(jù)生產(chǎn)需要采用常規(guī)的方法進行中斷鋸切、移料、矯直、定尺鋸切。
按車架零件展開尺寸選取相應(yīng)的擠壓后的車架管，定尺切斷。之后縮管、拋光、前臉管車臺、中管縮徑、壓彎、砸扁、組焊、鉸孔、車架校正、全檢、熱處理、表面處理、包裝入庫。壓彎，砸扁時是否加熱及加熱的溫度根據(jù)變形量確定。例如立叉彎曲度約25度可以在常溫下進行，立管變形量為30％，加熱溫度為250℃，立叉接片彎曲90度(相當(dāng)于變形50％)，需加熱到350℃變形，平叉壓下量約為70％，需要加熱到400℃變形。
焊接工藝要根據(jù)被焊型材截面的厚度來調(diào)整。例如上官壁厚1.5mm，鎢極直徑為2mm；焊絲直徑為2mm；焊接電流為80A；氬氣流量為12(L/min)。五通截面厚4mm，鎢極直徑為3mm；焊絲直徑為3mm；焊接電流為120A；氬氣流量為14(L/min)。后平叉勾截面厚8mm，鎢極直徑為4mm；焊絲直徑為4mm；焊接電流為200A；氬氣流量為18(L/min)。
焊絲的成分與被焊合金成分基本相同，只是雜質(zhì)含量比被焊合金要求較嚴(yán)，其中Si≤0.05％，F(xiàn)e≤0.003％，Cu≤0.001％，Ni≤0.001％，其余總量≤0.01％。
該成分合金的車架可以進行T5熱處理，即將上述車架放入到時效爐中加熱進行人工時效處理，加熱溫度為210℃±10℃，保溫12小時，之后出爐空冷到室溫。
表面處理的工藝過程為堿洗---水洗---酸洗---水洗---粉末噴涂。
該成分鎂合金車架材質(zhì)的抗拉強度可達300Mpa，延伸率可達16，布氏硬度可達到60。
實施例2生產(chǎn)重量百分比為3％Al的鎂鋁系列合金車架管及車架，生產(chǎn)方法，壓彎、砸扁、焊接工藝、焊絲雜質(zhì)的要求與實施例1相同，只是擠壓工藝為棒材加熱溫度為395℃±5℃，保溫3小時。同時將擠壓模具加熱到380℃±10℃，擠壓料筒加熱到380℃±10℃。擠壓速度為6-7m/min。焊絲的成分與被焊合金成分基本相同。
該成分合金的車架可以進行去除應(yīng)力退火熱處理，即將上述車架放入到時效爐中加熱進行消除應(yīng)力退火，加熱溫度為190℃±10℃，保溫1-2小時，之后出爐空冷到室溫。
該成分鎂合金車架的抗拉強度可達250Mpa，延伸率可達13，布氏硬度可達到45。
實施例3生產(chǎn)重量百分比為10％Al的鎂鋁系列合金車架管及車架，生產(chǎn)方法壓彎、砸扁、焊接工藝、焊絲雜質(zhì)的要求與實施例1相同。擠壓工藝為棒材加熱溫度為310℃±10℃，保溫2小時。同時將擠壓模具加熱到310℃±10℃，擠壓料筒加熱到310℃±10℃。擠壓速度為2-3m/min。焊絲的成分與被焊合金成分基本相同。
該成分合金的車架可以進行T6熱處理，即首先將上述車架放入到加熱爐中加熱到530℃，保溫4-12小時，水冷，然后再加熱到200-220℃，保溫12-16小時，空冷進行人工時效處理。
該成分鎂合金車架的抗拉強度可達310Mpa，延伸率可達6，布氏硬度可達到75。
實施例4生產(chǎn)重量百分比為6％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例1相同。由于元素Zn具有固溶強化和時效強化效果，所以其力學(xué)性能要高于鋁鎂系列。焊絲的成分與被焊合金成分基本相同，只是雜質(zhì)含量比被焊合金要求較嚴(yán)，其中Si≤0.05％，F(xiàn)e≤0.003％，Cu≤0.001％，Ni≤0.001％，其余總量≤0.01％。
該成分鎂合金車架的抗拉強度可達310Mpa，延伸率可達15，布氏硬度可達到65。
實施例5生產(chǎn)重量百分比為3％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例2相同。焊絲的成分與被焊合金成分基本相同，只是雜質(zhì)含量比被焊合金要求較嚴(yán)，其中Si≤0.05％，F(xiàn)e≤0.003％，Cu≤0.001％，Ni≤0.001％，其余總量≤0.01％。該成分鎂合金車架的抗拉強度可達260Mpa，延伸率可達13，布氏硬度可達到50。
實施例6生產(chǎn)重量百分比為10％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例3相同。焊絲的成分與被焊合金成分基本相同，只是雜質(zhì)含量比被焊合金要求較嚴(yán)，其中Si≤0.05％，F(xiàn)e≤0.003％，Cu≤0.001％，Ni≤0.001％，其余總量≤0.01％。
該成分鎂合金車架的抗拉強度可達320Mpa，延伸率可達6，布氏硬度可達到80。
實施例7生產(chǎn)重量百分比為6％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例1相同。合金元素Mn對力學(xué)性能貢獻不大，但是Mn具有細化晶粒的作用。
該成分鎂合金車架的抗拉強度和硬度與例1大致相同，但其塑性比例1高1％左右。
實施例8生產(chǎn)重量百分比為3％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例2相同。
該成分鎂合金車架的抗拉強度和硬度與例2大致相同，但其塑性比例2高1％左右。
實施例9生產(chǎn)重量百分比為10％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列車架管及車架，生產(chǎn)方法和工藝與例3相同。
該成分鎂合金車架的抗拉強度和硬度與例3大致相同，但其塑性比例3高1％左右。
實施例10
生產(chǎn)重量百分比為1％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列車架管及車架，生產(chǎn)方法，壓彎、砸扁、焊接工藝與實施例1相同，只是擠壓工藝為棒材加熱溫度為380℃±5℃，保溫3小時。同時將擠壓模具加熱到370℃±10℃，擠壓料筒加熱到370℃±10℃。擠壓速度為6-7m/min。
該成分合金的車架可以進行去除應(yīng)力退火熱處理，即將上述車架放入到時效爐中加熱進行消除應(yīng)力退火，加熱溫度為190℃±10℃，保溫1-2小時，之后出爐空冷到室溫。
該成分鎂合金車架材質(zhì)的抗拉強度可達270Mpa，延伸率可達4，布氏硬度可達到60。
實施例11生產(chǎn)重量百分比為3％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列車架管及車架，生產(chǎn)方法，壓彎、砸扁、焊接工藝與實施例1相同，只是擠壓工藝為棒材加熱溫度為350℃±5℃，保溫3小時。同時將擠壓模具加熱到340℃±10℃，擠壓料筒加熱到34℃±10℃。擠壓速度為4-5m/min。
該成分合金的車架可以進行去除應(yīng)力退火熱處理，即將上述車架放入到時效爐中加熱進行消除應(yīng)力退火，加熱溫度為190℃±10℃，保溫1-2小時，之后出爐空冷到室溫。
該成分鎂合金車架材質(zhì)的抗拉強度可達330Mpa，延伸率可達4，布氏硬度可達到80。
實施例12生產(chǎn)重量百分比為6％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列車架管及車架，生產(chǎn)方法，壓彎、砸扁、焊接工藝與實施例1相同，只是擠壓工藝為棒材加熱溫度為310℃±5℃，保溫3小時。同時將擠壓模具加熱到310℃±10℃，擠壓料筒加熱到310℃±10℃。擠壓速度為3-4m/min。
該成分合金的車架可以進行T6熱處理，即首先將上述車架放入到加熱爐中加熱到530℃，保溫4-12小時，水冷，然后再加熱到210±10℃，保溫12-16小時，空冷進行人工時效處理。
該成分鎂合金車架材質(zhì)的抗拉強度可達350Mpa，延伸率可達11，布氏硬度可達到90。
盡管參照實施例對所公開的涉及一種鎂合金車架管及車架管、車架的生產(chǎn)方法進行了特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金車架管，其特征在于，由鎂合金材料制成，所述鎂合金材料的具體成分為按重量百分比含有3-10％Al，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁系列；或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.5-1％Zn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁鋅系列；或者為按重量百分比含有3-10％Al，0.2-1％Mn，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋁錳系列；或者為按重量百分比含有1-6％Zn，0.1-1％Zr，余量Mg及微量雜質(zhì)的鎂鋅鋯系列。
2.一種鎂合金車架管的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述步驟(1)選用權(quán)利要求1中所述的鎂合金棒材，對其表面進行去皮處理，之后放入加熱爐中加熱到400℃，保溫24小時進行均勻化退火處理；(2)均勻化退火處理后出爐，空冷至室溫，再放入加熱爐中加熱到300-400℃，保溫3小時；同時將擠壓模具加熱到300-380℃，擠壓料筒加熱到300-380℃；(3)將上述加熱的鎂合金棒材放入擠壓機中擠壓成車架管型材，擠壓速度為2-7m/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，加熱采用電加熱爐加熱，并在加熱過程中采用多段控溫強制氣體循環(huán)。
4.一種鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下述步驟將上述擠壓的車架管型材制成車架毛坯，其中焊接的工藝為首先進行點焊，再進行全焊，全焊時采用交流鎢極氬弧焊焊接，鎢絲直徑為2-4mm，焊絲直徑為2-4mm，焊接電流為60-200A，氬氣流量為10-18L/min；成型后的車架毛坯進行去應(yīng)力退火或T5或T6熱處理；熱處理后的車架進行表面處理得到鎂合金車架產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，在將車架管型材制成車架毛坯的過程中，在常溫或加熱到250-400℃進行壓彎和砸扁加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金衣架的生產(chǎn)方法，其特征在于，壓彎和砸扁加工時，變形量小于30％在常溫下變形，變形量在30％-50％，加熱溫度為250℃-350℃，變形量大于50％，加熱溫度為360℃-400℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述表面處理為粉末噴涂處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述焊絲成分與被焊合金成分基本相同，但雜質(zhì)成分為Si≤0.05％，F(xiàn)e≤0.003％，Cu≤0.001％，Ni≤0.001％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂合金車架管及車架管、車架的生產(chǎn)方法，旨在提供一種具有較高的機械性能，重量輕，價格低的鎂合金車架管及效率高、質(zhì)量好的鎂合金車架管、車架的生產(chǎn)方法。該車架管由鎂合金材料制成，生產(chǎn)方法包括下述步驟將鎂合金棒材去皮處理，之后放入加熱爐中加熱到400℃，保溫24小時，之后空冷至室溫，然后放入加熱爐中加熱到300－400℃，保溫3小時；之后放入擠壓機中擠壓成型材。再將型材制成車架。本發(fā)明的鎂系列合金經(jīng)過熱處理后，產(chǎn)品的強度和塑性等綜合性能配合良好，可以獲得各類非機動車車架需要的力學(xué)性能，重量輕，比強度高，剛性好，抗震力強。而且車架焊接時的焊接接頭與母材性能相匹配，產(chǎn)品質(zhì)量好，合格率高。
文檔編號C22C23/02GK1817730SQ20061001317
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者于克儒 申請人:于克儒