CN106216394B - 一种汽车车身用双层复合铝合金 - Google Patents

一种汽车车身用双层复合铝合金 Download PDF

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Abstract

本发明属于一种汽车车身用双层复合铝合金，该双层复合铝合金由2层不同的铝合金构成。本发明所得汽车车身用双层复合铝合金A层具有优异的成型性和硬度，强度高；B层具有较好的塑形及较高的烤漆硬化响应，两层复合后的铝合金板材强度高、成型性好同时B层侧能够在汽车涂装烘烤处理过程中获得强度提高可广泛应用于汽车车身、面板的制造领域。

Description

一种汽车车身用双层复合铝合金
技术领域
本发明属于铝合金材料技术领域，具体涉及一种汽车车身用双层复合铝合金。
背景技术
铝合金由于其强度高、重量轻，并有较好的导电性能，被广泛地应用在航空航天、汽车制造等技术领域成为汽车轻量化最理想的材料。因铝合金在车辆的外车身板成型性、抗凹陷性、烘烤硬化性( 涂漆后) 和由此得到的高的机械强度，从而可以制造具有更薄规格且更轻质、同时具有A 级表面光洁度的片材。提高铝合金中Mg含量可大幅提示合金的强度、成型性能和抗腐蚀性能，但存在延迟屈服和勒德斯线，易出现“桔皮效应”的缺点。而现有能同时满足铝合金板材卷边性能和表面漆刷线性能两方面性能要求的铝合金加工工艺复杂，且原料要求较为苛刻，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有优异的卷边性能、良好的表面质量、稳定的力学性能稳定性以及优异的烤漆硬化性能的汽车车身用双层复合铝合金。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种汽车车身用双层复合铝合金，所述双层复合铝合金由铝合金板A和铝合金板B通过以下步骤制成：
1）将铝合金板A和铝合金板B进行热轧形成双层复合结构；
2）将经步骤1）处理后得到的双层复合结构板材进行固溶处理，固溶处理温度为520~560℃，保温时间为20~25min；
3）将经步骤2）处理后的板材进行人工时效处理，人工时效处理温度为70~100℃，时间为2~10h。
优选的，所述铝合金板A中各化学成分重量百分比为：Si 0.5～1.5％，Cu 0.55～1.8％，Zn 0.2～0.53％，Mg 2.0～5.2％，Fe≤1％，余量为Al。
优选的，所述铝合金板B中各化学成分重量百分比为：Si 2.2～3.5％，Cu 0.55～1.5％，Zn 0.2～0.53％，Mg 0.4～1％，Ce 0.2～0.25%，Fe ≤1％，余量为Al。
所述汽车车身用双层复合铝合金的厚度为0.5～5mm。
优选的，所述铝合金板A与铝合金板B的厚度比0.66︰1～1.5︰1。
优选的，所述铝合金板A的制备方法如下：
a、将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
b、将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
c、将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为400～450℃，均匀化处理时间为2～10h；
d、将经步骤c处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为430-480℃，终轧温度为280-300℃；
e、对步骤d得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
优选的，所述步骤b中的铸造温度为670-685℃。
优选的，所述铝合金板B的制备方法如下：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
（2）将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
（3）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为420～460℃，均匀化处理时间为2～8h；
（4）将经步骤（3）处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为450-480℃，终轧温度为280-300℃；
（5）对步骤（4）得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
优选的，所述步骤（2）中的铸造温度为685-710℃。
本发明产生的有益效果是：本发明所得汽车车身用双层复合铝合金A层具有优异的成型性和硬度，强度高；B层具有较好的塑形及较高的烤漆硬化响应，两层复合后的铝合金板材强度高、成型性好同时B层侧能够在汽车涂装烘烤处理过程中获得强度提高可广泛应用于汽车车身、面板的制造领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种汽车车身用双层复合铝合金，所述双层复合铝合金由铝合金板A和铝合金板B通过以下步骤制成：
1）将铝合金板A和铝合金板B进行热轧形成双层复合结构；
2）将经步骤1）处理后得到的双层复合结构板材进行固溶处理，固溶处理温度为540℃，保温时间为15min；
3）将经步骤2）处理后的板材进行人工时效处理，人工时效处理温度为80℃，时间为4h。
所述铝合金板A中各化学成分重量百分比为：Si 1.0％，Cu 1.1％，Zn 0.3％，Mg3.0％，Ce 0.22%，Fe 0.9％，余量为Al。
所述铝合金板B中各化学成分重量百分比为：Si 2.7％，Cu 0.75％，Zn 0.3％，Mg0.6％，Fe 0.85％，余量为Al。
本实施例中制备的汽车车身用双层复合铝合金的厚度为2.5mm。
所述铝合金板A与铝合金板B的厚度比1︰1。
所述铝合金板A的制备方法如下：
a、将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
b、将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为675℃；
c、将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为425℃，均匀化处理时间为6h；
d、将经步骤c处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为450℃，终轧温度为290℃；
e、对步骤d得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
所述铝合金板B的制备方法如下：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
（2）将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为695℃；
（3）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为440℃，均匀化处理时间为6h；
（4）将经步骤（3）处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为460℃，终轧温度为290℃；
（5）对步骤（4）得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
实施例2
一种汽车车身用双层复合铝合金，所述双层复合铝合金由铝合金板A和铝合金板B通过以下步骤制成：
1）将铝合金板A和铝合金板B进行热轧形成双层复合结构；
2）将经步骤1）处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为520℃，保温时间为25min；
3）将经步骤2）处理后的板材进行人工时效处理，人工时效处理温度为70℃，时间为10h。
所述铝合金板A中各化学成分重量百分比为：Si 0.5％，Cu 0.55％，Zn 0.2％，Mg5.2％，Fe 0.75％，余量为Al。
所述铝合金板B中各化学成分重量百分比为：Si 2.2％，Cu 0.55％，Zn 0.2％，Mg0.4％，Ce 0.25%，Fe 0.8％，余量为Al。
本实施例中制备的汽车车身用双层复合铝合金的厚度为0.5mm。
所述铝合金板A与铝合金板B的厚度比1.5︰1。
所述铝合金板A的制备方法如下：
a、将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
b、将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为670℃；
c、将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为400℃，均匀化处理时间为10h；
d、将经步骤c处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为430℃，终轧温度为280℃；
e、对步骤d得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
所述铝合金板B的制备方法如下：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
（2）将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为685℃；
（3）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为420℃，均匀化处理时间为8h；
（4）将经步骤（3）处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为450℃，终轧温度为280℃；
（5）对步骤（4）得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
实施例3
一种汽车车身用双层复合铝合金，所述双层复合铝合金由铝合金板A和铝合金板B通过以下步骤制成：
1）将铝合金板A和铝合金板B进行热轧形成双层复合结构；
2）将经步骤1）处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为560℃，保温时间为20min；
3）将经步骤2）处理后的板材进行人工时效处理，人工时效处理温度为100℃，时间为2h。
所述铝合金板A中各化学成分重量百分比为：Si 1.5％，Cu 1.8％，Zn 0.53％，Mg2.0％，Fe 1％，余量为Al。
所述铝合金板B中各化学成分重量百分比为：Si 3.5％，Cu 1.5％，Zn 0.53％，Mg0.4％，Ce 0.2%，Fe 0.9％，余量为Al。
本实施例中制备的汽车车身用双层复合铝合金的厚度为5mm。
所述铝合金板A与铝合金板B的厚度比0.66︰1。
所述铝合金板A的制备方法如下：
a、将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
b、将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为685℃；
c、将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为450℃，均匀化处理时间为2～10h；
d、将经步骤c处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为480℃，终轧温度为300℃；
e、对步骤d得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
所述铝合金板B的制备方法如下：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
（2）将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭，铸造温度为710℃；
（3）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为460℃，均匀化处理时间为2h；
（4）将经步骤（3）处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为480℃，终轧温度为300℃；
（5）对步骤（4）得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
性能测试
实施例 1－3制备的汽车车身用双层复合铝合金的性能测试结果如下表：
注：漆刷线强度评价( 1级：表面无白色条纹；2级：表面有不连续白色条纹；3级：表面有连续白色条纹)。卷边等级评价( 1级：表面光滑、无微裂纹和连续颈缩；2级：表面轻微粗糙、无微裂纹和连续颈缩；3级：表面有微裂纹或连续颈缩；4级：表面有明显裂纹)。

Claims (6)

1.一种汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于，所述双层复合铝合金由铝合金板A和铝合金板B通过以下步骤制成：
1）将铝合金板A和铝合金板B进行热轧形成双层复合结构，所述铝合金板A与铝合金板B的厚度比0.66︰1～1.5︰1；所述铝合金板A中各化学成分重量百分比为：Si 0.5～1.5％，Cu0.55～1.8％，Zn 0.2～0.53％，Mg 2.0～5.2％，Fe≤1％，余量为Al；所述铝合金板B中各化学成分重量百分比为：Si 2.2～3.5％，Cu 0.55～1.5％，Zn 0.2～0.53％，Mg 0.4～1％，Ce0.2～0.25%，Fe ≤1％，余量为Al；
2）将经步骤1）处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为520~560℃，保温时间为20~25min；
3）将经步骤2）处理后的板材进行人工时效处理，人工时效处理温度为70~100℃，时间为2~10h。
2.如权利要求1所述的汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于：所述汽车车身用双层复合铝合金的厚度为0.5～5mm。
3.如权利要求1所述的汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于：所述铝合金板A的制备方法如下：
a、将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
b、将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
c、将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为400～450℃，均匀化处理时间为2～10h；
d、将经步骤c处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为430-480℃，终轧温度为280-300℃；
e、对步骤d得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
4.如权利要求3所述的汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于：所述步骤b中的铸造温度为670-685℃。
5.如权利要求1所述的汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于：所述铝合金板B的制备方法如下：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行称取；
（2）将所选原料进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
（3）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为420～460℃，均匀化处理时间为2～8h；
（4）将经步骤（3）处理后的铸锭热轧成板，开轧温度为450-480℃，终轧温度为280-300℃；
（5）对步骤（4）得到的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的成品。
6.如权利要求5所述的汽车车身用双层复合铝合金，其特征在于：所述步骤（2）中的铸造温度为685-710℃。
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