CN102392157A - 一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，其特征在于，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：2～3％Si，2～5％Mg，0.5～1％Zn，0.2～1％Mn，0.3～0.7％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：(1)分别按重量百分比称取金属锭和中间合金进行熔炼；(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为710℃～730℃的条件下精炼8min～10min，得到铝合金熔液；(3)随流加入铝钛硼晶粒细化剂，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；(4)在铸造温度为720℃～730℃、铸造速度为45mm/min～55mm/min的条件下铸造，得到铝合金棒材。

Description

一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法

技术领域

本发明涉及电动自行车领域，特别涉及一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法。

背景技术

随着能源的紧张和人们生活节奏的加快以及城市里日益严重的拥堵问题，电动自行车越来越受到人们的青睐。其速度较普通自行车快，使用起来比汽车灵活，适应道路范围更广，因此，已成为人们出行的一种重要的交通工具。

目前，我国电动自行的拥有量很大，人们也对电动自行车的各项性能进行改进，其中比较重要改进涉及进一步降低能耗，提高单次充电的行驶里程。这些研究中较多的是涉及充电电池的改进。而涉及车架材料改进的报道为数不多。由于电动自行车速度较快，且带有蓄电池和电机等结构导致车体较重，这要求传统电动自行车的车架材料具有较高的强度和刚度，因此，通常都由钢材料制造，但这无疑导致车体较重，由车体自身较重导致的蓄电池的能耗较高，缩短了单次充电的行驶里程。

因此，亟需开发新的电动自行车的车架材料，以替代传统的钢材料。铝合金是当代工业工程上使用最广泛的合金，其在普通自行车上已广泛使用，但由于电动自行车的特殊性，不能直接将用于普通自行车的铝合金应用到电动自行车上。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有较高的机械性能、重量轻、价格低的电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：2～3％Si，2～5％Mg，0.5～1％Zn，0.2～1％Mn，0.3～0.7％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：

(1)分别按重量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金和铝锰中间合金；将除镁锭之外的材料加入到熔炼炉中，加热至760℃～780℃并使熔炼炉内的材料在10h～14h的时间内全部熔化，开启搅拌，当温度降至740℃时，加入镁锭，在温度为740℃～750℃的条件下熔炼10min～15min；

(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为710℃～730℃的条件下精炼8min～10min，得到铝合金熔液；Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为30～32∶1；

(3)将铝钛硼晶粒细化剂置于结晶器上端的流槽中，将得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤片过滤后通过流槽浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂以450～500mm/min的速度插入流槽中，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；

(4)在铸造温度为720℃～730℃、铸造速度为45mm/min～55mm/min的条件下铸造，得到铝合金棒材。

本发明具有下述有益效果：

1.本发明选择的铝合金、强度和塑性等综合性能配合良好，可以获得电动自行车车架管需要的力学性能，适用于生产车架管和车架的需要。而且，生产出的车架管和车架重量轻，比强度高(铝合金的强度与质量之比高)，具有一定的承载能力。弹性模量小，刚性好，抗震力强，长期使用不易变形。产品的色泽鲜艳美观，高贵典雅，质感细腻，美观大方具有高级感。而且镁是绿色环保有色金属，环保性能好，对环境无污染。

2.结合铝合金成分的设计，优化熔炼浇注的制备工艺参数，使得制备的铝合金棒材性能优异，适宜制备铝合金车架管的需要。

具体实施方式

实施例一

一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：2％Si，5％Mg，0.5％Zn，1％Mn，0.3％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：

(1)分别按重量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金和铝锰中间合金；将除镁锭之外的材料加入到熔炼炉中，加热至760℃并使熔炼炉内的材料在14h的时间内全部熔化，开启搅拌，当温度降至740℃时，加入镁锭，在温度为740℃的条件下熔炼15min；

(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为710℃的条件下精炼10min，得到铝合金熔液；Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为30∶1；

(3)将铝钛硼晶粒细化剂置于结晶器上端的流槽中，将得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤片过滤后通过流槽浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂以450mm/min的速度插入流槽中，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；

(4)在铸造温度为730℃、铸造速度为45mm/min的条件下铸造，得到铝合金棒材。

实施例二

一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：3％Si，2％Mg，1％Zn，0.2％Mn，0.7％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：

(1)分别按重量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金和铝锰中间合金；将除镁锭之外的材料加入到熔炼炉中，加热至780℃并使熔炼炉内的材料在10h的时间内全部熔化，开启搅拌，当温度降至740℃时，加入镁锭，在温度为750℃的条件下熔炼10min；

(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为730℃的条件下精炼8min，得到铝合金熔液；Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为32∶1；

(3)将铝钛硼晶粒细化剂置于结晶器上端的流槽中，将得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤片过滤后通过流槽浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂以500mm/min的速度插入流槽中，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；

(4)在铸造温度为730℃、铸造速度为45mm/min的条件下铸造，得到铝合金棒材。

实施例三

一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：2.5％Si，3.5％Mg，0.8％Zn，0.6％Mn，0.5％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：

(1)分别按重量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金和铝锰中间合金；将除镁锭之外的材料加入到熔炼炉中，加热至770℃并使熔炼炉内的材料在12h的时间内全部熔化，开启搅拌，当温度降至740℃时，加入镁锭，在温度为745℃的条件下熔炼13min；

(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为720℃的条件下精炼9min，得到铝合金熔液；Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为31∶1；

(3)将铝钛硼晶粒细化剂置于结晶器上端的流槽中，将得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤片过滤后通过流槽浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂以470mm/min的速度插入流槽中，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；

(4)在铸造温度为725℃、铸造速度为50mm/min、铸造水压为0.08MPa的条件下铸造，得到铝合金棒材。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种电动自行车车架管用铝合金棒的制备方法，其特征在于，所述铝合金按重量百分比由下列组分组成：2～3％Si，2～5％Mg，0.5～1％Zn，0.2～1％Mn，0.3～0.7％Cu，余量Al及不可避免的杂质，所述制备方法为：

(1)分别按重量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、铝硅中间合金、铝铜中间合金和铝锰中间合金；将除镁锭之外的材料加入到熔炼炉中，加热至760℃～780℃并使熔炼炉内的材料在10h～14h的时间内全部熔化，开启搅拌，当温度降至740℃时，加入镁锭，在温度为740℃～750℃的条件下熔炼10min～15min；

(2)向熔炼炉内通入Ar-Cl₂混合气体，在温度为710℃～730℃的条件下精炼8min～10min，得到铝合金熔液；Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为30～32∶1；

(3)将铝钛硼晶粒细化剂置于结晶器上端的流槽中，将得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤片过滤后通过流槽浇注，浇注的同时将铝钛硼晶粒细化剂以450～500mm/min的速度插入流槽中，使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入合金熔液中；

(4)在铸造温度为720℃～730℃、铸造速度为45mm/min～55mm/min的条件下铸造，得到铝合金棒材。