一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，該鋁合金型材各元素組成的質(zhì)量百分比為：Si0.4-0.7、Mg2.4-3.2、Mn0.6-1.2、Cr0.4-0.8、Zn0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Cu0.05-0.1、Fe0.03-0.06、Mo0.2-0.5、Li0.1-0.3、Zr0.05-0.15、W0.04-0.08、Y0.03-0.05、Er0.02-0.04、Sm0.01-0.02，余量為Al。本發(fā)明制得的鋁合金型材力學性能優(yōu)異，強度高，韌性好，具有優(yōu)良的加工性能、耐蝕性、抗疲勞性和可焊性，可以廣泛應用于各類房屋屋頂構(gòu)架，經(jīng)久耐用。
【專利說明】一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，屬于鋁合金材料加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，因其密度低，強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，具有優(yōu)良的導電性、導熱性、抗蝕性等性能，可加工成各種型材，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面。近年來，隨著越來越多的鋁合金型材用于構(gòu)造房屋屋頂，對鋁合金的力學性能要求越來越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種力學性能優(yōu)異的屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案: 一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分數(shù)滿足下列要求:Si0.4-0.7、Mg 2.4-3.2、Mn 0.6-1.2,Cr 0.4-0.8、Zn 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Cu 0.05-0.K Fe 0.03-0.06, Mo 0.2-0.5, Li
0.1-0.3,Zr 0.05-0.15,W 0.04-0.08,Y 0.03-0.05,Er 0.02-0.04,Sm 0.01-0.02，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至735-755°C，待爐料全部熔化，攪拌30_50min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-730°C，精煉時間為15-25min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為695_715°C，鑄造速度為 16_22mm/min ；
(2)將鑄坯進行均勻化處理:先以70-90°C/h升溫至150-180°C，保溫l_2h，再以50-80 0C /h 升溫至 270-300°C，保溫 3_4h，再以 80_120°C /h 升溫至 480-51 (TC，保溫 5_10h，然后以 150-200°C /h 降溫至 180-220°C，保溫 2_3h，再以 100_150°C /h 升溫至 470_490°C，保溫4-8h，再以80-120°C /h降溫至220-250°C，保溫2_3h，空冷至室溫；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至430-470°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為410-440°C，擠壓速率為3-4mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至220-240°C，保溫4-6h，然后以60-80°C/h升溫至350-380°C，保溫2-3h，再以70-90°C /h降溫至170_190°C，保溫5_10h，然后放入0-5°C冰鹽水中降溫至50°C以下，取出以100-150°C /h升溫至240_270°C，保溫3_4h，再以 80-120°C /h 升溫至 470-500°C，保溫 l_2h，然后以 140-180°C /h 降溫至 160-180°C，保溫8-12h，再以80-120°C /h升溫至350-380°C，保溫3_6h，然后以70_90°C /h降溫至170-210 0C，保溫5-10h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.5-0.8% ；
(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以70-80°C/h升溫至120-150°C，保溫8-12h，空冷至室溫，再以100-120°C /h升溫至180-200°C，保溫5_10h，再以40-60°C /h降溫至80-100°C，保溫10_15h，空冷至室溫，再以30_50°C /h升溫至70_80°C，保溫10-15h，再以40-60°C /h升溫至160-190°C，保溫5-10h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢
查驗收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4_8、橄欖石5_10、重晶石3_6、光鹵石2-4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸鈉1-2、木質(zhì)素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸1丐，2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明制得的鋁合金型材力學性能優(yōu)異，強度高，韌性好，具有優(yōu)良的加工性能、耐蝕性、抗疲勞性和可焊性，可以廣泛應用于各類房屋屋頂構(gòu)架，經(jīng)久耐用。
[0007]【具體實施方式】
一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分數(shù)滿足下列要求:Si0.4-0.7、Mg 2.4-3.2、Mn 0.6-1.2,Cr 0.4-0.8、Zn 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Cu 0.05-0.K Fe 0.03-0.06, Mo 0.2-0.5, Li
0.1-0.3,Zr 0.05-0.15,W 0.04-0.08,Y 0.03-0.05,Er 0.02-0.04,Sm 0.01-0.02，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至745°C，待爐料全部熔化，攪拌40min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加`入精煉劑進行精煉，精煉溫度為720°C，精煉時間為25min，精煉完畢后靜置30min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為710°C，鑄造速度為18mm/min ；
(2)將鑄坯進行均勻化處理:先以80°C/h升溫至170°C，保溫lh，再以70°C /h升溫至290°C，保溫3h，再以100°C /h升溫至510°C，保溫6h，然后以180°C /h降溫至205°C，保溫2h，再以150°C /h升溫至480°C，保溫6h，再以120°C /h降溫至240°C，保溫2h，空冷至室溫；
(3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至440°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為420°C，擠壓速率為3mm/s ；
(4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至230°C，保溫5h，然后以80°C/h升溫至360°C，保溫3h，再以90°C /h降溫至180°C，保溫8h，然后放入2°C冰鹽水中降溫至5(TC以下，取出以120°C /h升溫至250°C，保溫4h，再以100°C /h升溫至490°C，保溫lh，然后以1600C /h降溫至170°C，保溫10h，再以100°C /h升溫至360°C，保溫4h，然后以80°C /h降溫至190°C，保溫8h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.7% ；
(5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以80°C/h升溫至145°C，保溫IOh,空冷至室溫，再以110°C /h升溫至190°C，保溫7h，再以50°C /h降溫至90°C，保溫12h，空冷至室溫，再以45°C /h升溫至80°C，保溫10h，再以50°C /h升溫至175°C，保溫8h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0008]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:氯化鉀20、氯化鈉
10、氟鈦酸鉀5、元明粉4、玻璃粉7、冰晶石粉6、橄欖石8、重晶石4、光鹵石3、硬脂酸0.6、三聚磷酸鈉1，5、木質(zhì)素磺酸鈣2 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，730°C煅燒3h，冷卻至室溫后放入濃度為20%的鹽酸溶液中浸泡lh，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，12400C煅燒lh，冷卻至室溫，粉碎，過150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣，3000rpm高速研磨lOmin，待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至820°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌30min，噴射造粒，即得精煉劑。
[0009]所得的鋁合金型材經(jīng)檢驗力學性能為:抗拉強度378Mpa，屈服強度為286Mpa，伸長率為 19.4%。
【權利要求】
1.一種屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按照元素質(zhì)量百分數(shù)滿足下列要求:Si0.4-0.7、Mg 2.4-3.2、Mn 0.6-1.2,Cr 0.4-0.8、Zn 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Cu 0.05-0.K Fe 0.03-0.06, Mo 0.2-0.5, Li0.1-0.3,Zr 0.05-0.15,W 0.04-0.08,Y 0.03-0.05,Er 0.02-0.04,Sm 0.01-0.02，余量為Al進行配料，將爐料投入中頻感應爐，加熱至735-755°C，待爐料全部熔化，攪拌30_50min，扒渣，檢測合金成分并調(diào)整；然后加入精煉劑進行精煉，精煉溫度為710-730°C，精煉時間為15-25min，精煉完畢后靜置20_30min，扒渣后進行澆鑄，鑄造溫度為695_715°C，鑄造速度為 16_22mm/min ； (2)將鑄坯進行均勻化處理:先以70-90°C/h升溫至150-180°C，保溫l_2h，再以50-80 0C /h 升溫至 270-300°C，保溫 3_4h，再以 80_120°C /h 升溫至 480-51 (TC，保溫 5_10h，然后以 150-200°C /h 降溫至 180-220°C，保溫 2_3h，再以 100_150°C /h 升溫至 470_490°C，保溫4-8h，再以80-120°C /h降溫至220-250°C，保溫2_3h，空冷至室溫； (3)將均勻化處理后的鑄錠預熱至430-470°C，然后利用擠壓機將預熱后的鑄錠放入模具中擠出成型，模具預熱溫度為410-440°C，擠壓速率為3-4mm/s ； (4)上述擠壓出來的鋁合金型材強風風冷至220-240°C，保溫4-6h，然后以60-80°C/h升溫至350-380°C，保溫2-3h，再以70-90°C /h降溫至170_190°C，保溫5_10h，然后放入0-5°C冰鹽水中降溫至50°C以下，取出以100-150°C /h升溫至240_270°C，保溫3_4h，再以 80-120°C /h 升溫至 470-500°C，保溫 l_2h，然后以 140-180°C /h 降溫至 160-180°C，保溫8-12h，再以80-120°C /h升溫至350-380°C，保溫3_6h，然后以70_90°C /h降溫至170-210 0C，保溫5-10h，空冷至室溫后進行拉伸矯直，拉伸變形量控制在0.5-0.8% ； (5)將上述拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效處理:先以70-80°C/h升溫至120-150°C，保溫8-12h，空冷至室溫，再以100-120°C /h升溫至180-200°C，保溫5_10h，再以40-60°C /h降溫至80-100°C，保溫10_15h，空冷至室溫，再以30_50°C /h升溫至70_80°C，保溫10-15h，再以40-60°C /h升溫至160-190°C，保溫5-10h，空冷至室溫，經(jīng)鋸切、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的屋頂構(gòu)架用鋁合金型材的制備方法，其特征在于，所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:氯化鉀15-20、氯化鈉10-15、氟鈦酸鉀4-7、元明粉3-5、玻璃粉6-9、冰晶石粉4-8、橄欖石5_10、重晶石3_6、光鹵石2_4、硬脂酸0.5-1、三聚磷酸鈉1-2、木質(zhì)素磺酸鈣2-3 ；b.將橄欖石、重晶石、光鹵石混合均勻，720-750°C煅燒2-3h，冷卻至室溫后放入濃度為15-20%的鹽酸溶液中浸泡l_2h，取出用蒸餾水洗滌至中性，烘干，1180-1240°C煅燒l_2h，冷卻至室溫，粉碎，過100-150目篩與氟鈦酸鉀、元明粉、玻璃粉、冰晶石粉混合均勻，然后加入硬脂酸、三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣,2000-3000rpm高速研磨10_15min,待用；c.將氯化鈉和氯化鉀混合均勻，加熱至810-840°C，待其全部熔融后，加入其余原料以及步驟b制得的粉末，攪拌20-30min，噴射造粒，即得精煉劑。
【文檔編號】C22C21/08GK103725940SQ201310688461
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】吳賢春 申請人:蕪湖萬潤機械有限責任公司