CN103589921A - 一种生产集装箱用铝合金型材的工艺 - Google Patents

一种生产集装箱用铝合金型材的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，其中优化后合金成分按质量计如下：Si：0.62～0.73%，Fe：0.46-0.54%，Cu：0.18～0.25%，Mn：0.09-0.11%，Mg：0.93～1.02%，Cr：0.14～0.21%，Zn：0.14-0.16%，Ti：0.09-0.11%，其余为Al；所述挤压成型时挤压速度为1.8～2.8m/min，铸棒温度为510℃±20℃，模具温度为450℃±20℃，挤压筒温度为460℃±20℃。采用本发明的方法生产的铝合金型材的平整度高，晶粒尺寸小，综合力学性能和焊接性能优异。

Description

一种生产集装箱用铝合金型材的工艺
技术领域
本发明属于铝合金制造领域，涉及一种生产铝合金型材的工艺，特别涉及一种生产集装箱用铝合金型材的工艺。
背景技术
铝合金具有质量轻，强度高，耐磨性好，加工后不易变形等优点，在汽车、航空航天、航运等领域应用十分广泛。随着跨境贸易的发展，集装箱的使用也越来越普遍，传统的集装箱的主题均为钢制结构。钢制结构的集装箱虽然具有结构稳定、加工工艺成熟等优点，但是由于钢的密度较大，在运输货物的过程中往往要额外运输集装箱的重量，造成运输能力的极大浪费。铝合金集装箱的出现大幅减轻了运输能力的浪费，但是普通铝合金集装箱也存在抗压变形能力不足和焊接性能较差，使用过程中容易出现焊缝开裂等问题。
因此，有必要开发一种新的生产集装箱用铝合金型材的工艺，以满足使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生产集装箱用铝合金型材的工艺，该工艺能够生产出具有优异抗压变形能力和良好焊接性能的铝合金集装箱型材。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，成分优化后合金成分如下：Si：0.62～0.73wt%，Fe：0.46～0.54wt%，Cu：0.18～0.25wt%，Mn：0.09～0.11wt%，Mg：0.93～1.02wt%，Cr：0.14～0.21wt%，Zn：0.14～0.16wt%，Ti：0.09～0.11wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.8～2.8m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃±20℃，模具温度为450℃±20℃，挤压筒温度为460℃±20℃。
进一步，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%～1.5%。
进一步，所述时效处理步骤中时效温度为170～180℃，时效时间为7-9h。
进一步，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
进一步，成分优化后合金成分如下：Si：0.65～0.70wt%，Fe：0.50wt%，Cu：0.19～0.24wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.95～1.00wt%，Cr：0.15～0.20wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al。
进一步，所述挤压成型步骤中挤压速度为2.0～2.5m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃±10℃，模具温度为450℃±10℃，挤压筒温度为460℃±10℃。
本发明的有益效果在于：采用本发明的方法生产的集装箱用铝合金型材的平整度高，其自由端晶粒尺寸小于1mm，综合力学性能和焊接性能优异，能够满足集装箱对铝合金型材的需求。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.67wt%，Fe：0.50wt%，Cu：0.22wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.98wt%，Cr：0.17wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.3m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃，模具温度为450℃，挤压筒温度为460℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1%。本步骤拉伸矫治应当在完成挤压24小时内进行。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175℃，时效时间为8h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。在出模具口处采用风冷处理，可以很好的保证产品力学性能和平整度。
实施例2：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.65wt%，Fe：0.5wt%，Cu：0.24wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.95wt%，Cr：0.14～0.20wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为2m/min，挤压成型时铸棒温度为520℃，模具温度为440℃，挤压筒温度为470℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.2%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为180℃，时效时间为7.5h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
实施例3：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.70wt%，Fe：0.50wt%，Cu：0.19wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.10wt%，Cr：0.15wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.5m/min，挤压成型时铸棒温度为500℃，模具温度为460℃，挤压筒温度为450℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.7%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为170℃，时效时间为7.5h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
实施例4：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.68wt%，Fe：0.49wt%，Cu：0.22wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.97wt%，Cr：0.17wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.8m/min，挤压成型时铸棒温度为530℃，模具温度为430℃，挤压筒温度为480℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为180℃，时效时间为7h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
实施例5：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.62wt%，Fe：0.54wt%，Cu：0.18wt%，Mn：0.11wt%，Mg：0.93wt%，Cr：0.21wt%，Zn：0.14wt%，Ti：0.11wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.8m/min，挤压成型时铸棒温度为490℃，模具温度为470℃，挤压筒温度为440℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.5%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为170℃，时效时间为9h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
实施例6：
本实施例生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，所述成分优化步骤优化后铝合金成分如下：Si：0.73wt%，Fe：0.46wt%，Cu：0.25wt%，Mn：0.09wt%，Mg：1.02wt%，Cr：0.14wt%，Zn：0.16wt%，Ti：0.09wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为2.2m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃，模具温度为450℃，挤压筒温度为460℃。
作为本实施例的改进，所述拉伸矫直步骤中拉伸率为1.3%。
作为本实施例的改进，所述时效处理步骤中时效温度为175℃，时效时间为8h。
作为本实施例的改进，所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
经验证，上述实施例生产的集装箱用铝合金型材的平整度高，其自由端晶粒尺寸小于1mm，综合力学性能和焊接性能优异，能够满足集装箱对铝合金型材的需求。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种生产集装箱用铝合金型材的工艺，包括成分优化、浇注制坯、挤压成型、拉伸矫直和时效处理步骤，其特征在于：成分优化后合金成分如下：Si：0.62～0.73wt%，Fe：0.46～0.54wt%，Cu：0.18～0.25wt%，Mn：0.09～0.11wt%，Mg：0.93～1.02wt%，Cr：0.14～0.21wt%，Zn：0.14～0.16wt%，Ti：0.09～0.11wt%，其余为Al；所述挤压成型步骤中挤压速度为1.8～2.8m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃±20℃，模具温度为450℃±20℃，挤压筒温度为460℃±20℃。
2.根据权利要求1所述生产集装箱用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述拉伸矫直步骤中拉伸率为0.5%～1.5%。
3.根据权利要求1所述生产集装箱用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述时效处理步骤中时效温度为170～180℃，时效时间为7-9h。
4.根据权利要求1所述生产集装箱用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述挤压成型步骤后还包括在线淬火步骤，在挤压型材出模口对型材进行风冷处理。
5.根据权利要求1-4任意一项所述生产集装箱用铝合金型材的工艺，其特征在于：成分优化后合金成分如下：Si：0.65～0.70wt%，Fe：0.50wt%，Cu：0.19～0.24wt%，Mn：0.10wt%，Mg：0.95～1.00wt%，Cr：0.15～0.20wt%，Zn：0.15wt%，Ti：0.10wt%，其余为Al。
6.根据权利要求1-4任意一项所述生产集装箱用铝合金型材的工艺，其特征在于：所述挤压成型步骤中挤压速度为2.0～2.5m/min，挤压成型时铸棒温度为510℃±10℃，模具温度为450℃±10℃，挤压筒温度为460℃±10℃。
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