CN107058821A - 6063铝合金型材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于6系铝合金材料领域，特别涉及6036铝合金型材的制造方法。现有6036的制造工艺容易出现废品，使制造成本提高。为了解决以上问题，本发明提供了一种6036铝合金型材的制造方法，包括熔铸工艺、挤压工艺、时效工艺，熔铸工艺主要是把成分控制在一定范围内,并减少杂质,气孔挤压工艺用风冷取代了水冷的工艺,减少了因为水冷给生产带来的变形,尺寸难控制等不良因素,大大提高了生产的效率和一次合格率。本发明提供的制造方法使6036铝合金型材达到6063‑T6的机械性能,抗拉强度：≥250MPa,屈服强度：≥220MPa,断后伸长率：≥10%。

Description

6063铝合金型材的制造方法
技术领域
本发明属于6系铝合金材料领域，特别涉及6063铝合金型材的制造方法。
背景技术
6063铝合金广泛应用在太阳能边框,在建筑型材及建筑幕墙上。近年来，随着6063-T6铝合金型材市场不断拓宽，对铝型材的质量提出了更高的要求，但6063铝合金经常出现以下问题，1.软料废品（强度不够而报废）现象；2.容易出现杂质,气孔，对后续加工及材料性能带来的不良影响；3.尺寸难控制等不良因素,影响了生产的效率和一次合格率；以上这些问题不但提高了制造成本，同时还可能漏检为用户带来很大的损失。
发明内容
所要解决的技术问题：
现有6063的制造工艺容易出现废品，使制造成本提高。
技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种6063铝合金型材的制造方法，包括熔铸工艺、挤压工艺、时效工艺，所述熔铸工艺包括以下步骤：a.将质量百分比Si 为0.44% ～ 0.48%，Fe为≤ 0.15%，Cu 为≤ 0.02%，Mn 为≤ 0.03%，Mg 为0.55% ～ 0.58%，Zn 为≤ 0.02%，Ti为≤ 0.03%，Cr 为≤ 0.03%，单个杂质≤ 0.01%，合计杂质≤ 0.1%，其余为Al的原材料投入熔炼炉进行熔炼,在熔炼过程中把温度控制在710-730℃；b.待铝液全部全部融化后,扒开铝液的浮渣,进行取样并化验,根据化验结果和a步骤中原材料的各种成分的质量百分比的比例进行对比,补加硅镁,调整和金成分；c.将铝液温度控制在710-750℃,进行精炼打渣,用无水氮气通过精炼制罐把打渣剂吹入铝液中,使铝渣分离,同时使渣变得松散,以利扒净,此时温度控制在730℃以下;d.待上述所有工作全部完成后再进行炉后取样并化验,根据化验结果与a步骤中原材料的各种成分的质量百分比的比例对比,合格就进行下一部工序,不合格再补加合金;e.炉后化验合格后,炉内铝水静置20-30分钟,把铝水温度控制在730-740℃进行放水浇铸铝棒;f.将上步骤的铝棒进行过滤、冷却和均质。
所述过滤步骤中过滤方式为35-45目陶瓷板过滤。
所述冷却步骤中冷却速度为150-160mm/min。
所述的均质步骤中均质温度为565-575℃。
所述的挤压工艺包括如下步骤：a.在挤压前首先对铝棒,模具,挤压筒进行温度测量,铝棒加热温度：465-485℃, 模具加热温度：470-480℃, 挤压筒温度：400-440℃,三项温度全部达到要求后开始挤压；b.挤压时把出料口的控制在520-545℃；c.每生产50-60条棒时用清空垫清空挤压筒,保持挤压筒的清洁d.出料口淬火采用强风冷,在一分钟内把料温降到250℃以下;e.拉升量在0.5-1%。
所述时效工艺包括以下步骤：a.把挤压好的材料装入时效炉进行时效,时效温度控制在190-195℃,保温时间为三小时;b.出炉后用强风冷,使材料在一小时内降到常温。
有益效果：
熔铸工艺主要是把成分控制在一定范围内,并减少杂质,气孔挤压工艺用风冷取代了水冷的工艺,减少了因为水冷给生产带来的变形,尺寸难控制等不良因素,大大提高了生产的效率和一次合格率。本发明提供的制造方法使6063铝合金型材达到6063-T6的机械性能,抗拉强度：≥250MPa,屈服强度：≥220MPa, 断后伸长率：≥10%。
具体实施方式
下面通过实施例来多本发明进行详细说明。
实施例1
熔铸工艺：将质量百分比Si 为0.44%，Fe 为0.15%，Cu 为0.02%，Mn 为0.03%，Mg 为0.55% ，Zn为0.02%，Ti为0.03%，Cr为0.03%，单个杂质为0.01%，合计杂质为0.1%，其余为Al的原材料投入熔炼炉进行熔炼,在熔炼过程中把温度控制在710℃,c步骤中，将铝液温度控制在710℃,进行精炼打渣，用无水氮气通过精炼制罐把打渣剂吹入铝液中,使铝渣分离,同时使渣变得松散,以利扒净,此时温度控制在730℃，在e步骤中，炉后化验合格后,炉内铝水静置20分钟,把铝水温度控制在730℃进行放水浇铸铝棒，静置的作用为将精炼扒渣时带入的空气,氮气析出来,以免在在熔铸时产生气孔，气泡。过滤步骤中过滤方式为35目陶瓷板过滤。冷却步骤中冷却速度为150mm/min。均质步骤中均质温度为565℃。
挤压工艺：a.在挤压前首先对铝棒,模具,挤压筒进行温度测量,铝棒加热温度：465℃, 模具加热温度：470℃, 挤压筒温度：400℃,三项温度全部达到要求后开始挤压；b.挤压时把出料口的控制在520℃；c.每生产50条棒时用清空垫清空挤压筒,保持挤压筒的清洁d.出料口淬火采用强风冷,在一分钟内把料温降到250℃以下;e.拉升量在0.5%，主要是为了消除内应力和校直作用。
时效工艺包括：a.把挤压好的材料装入时效炉进行时效,时效温度控制在190℃,保温时间为三小时;b.出炉后用强风冷,使材料在一小时内降到常温。
实施例1制造的6036铝合金机械性能为：抗拉强度：259MPa,屈服强度：231MPa, 断后伸长率：13.2%。
实施例2
熔铸工艺：将质量百分比Si 为0.48%，Fe 为0.14%，Cu 为0.015%，Mn 为0.026%，Mg 为0.56% ，Zn为0.016%，Ti为0.027%，Cr为0.023%，单个杂质0.008%，合计杂质0.08%，其余为Al的原材料投入熔炼炉进行熔炼,在熔炼过程中把温度控制在720℃,c步骤中，将铝液温度控制在730℃,进行精炼打渣，用无水氮气通过精炼制罐把打渣剂吹入铝液中,使铝渣分离,同时使渣变得松散,以利扒净,此时温度控制在720℃，在e步骤中，炉后化验合格后,炉内铝水静置25分钟,把铝水温度控制在736℃进行放水浇铸铝棒，静置的作用为将精炼扒渣时带入的空气,氮气析出来,以免在在熔铸时产生气孔，气泡。过滤步骤中过滤方式为40目陶瓷板过滤。冷却步骤中冷却速度为155mm/min。均质步骤中均质温度为570℃。
挤压工艺：a.在挤压前首先对铝棒,模具,挤压筒进行温度测量,铝棒加热温度：470℃, 模具加热温度：475℃, 挤压筒温度：418℃,三项温度全部达到要求后开始挤压；b.挤压时把出料口的控制在530℃；c.每生产55条棒时用清空垫清空挤压筒,保持挤压筒的清洁d.出料口淬火采用强风冷,在一分钟内把料温降到250℃以下;e.拉升量在0.8%，主要是为了消除内应力和校直作用。
时效工艺包括：a.把挤压好的材料装入时效炉进行时效,时效温度控制在193℃,保温时间为三小时;b.出炉后用强风冷,使材料在一小时内降到常温。
实施例2制造的6036铝合金机械性能为：抗拉强度：268MPa,屈服强度：235MPa, 断后伸长率：12.8%
实施例3
熔铸工艺：将质量百分比Si 为0.46%，Fe 为0.12%，Cu 为0.018%，Mn 为0.02%，Mg 为0.58% ，Zn为0.018%，Ti为0.024%，Cr为0.026%，单个杂质0.007%，合计杂质0.07%，其余为Al的原材料投入熔炼炉进行熔炼,在熔炼过程中把温度控制在730℃,c步骤中，将铝液温度控制在750℃,进行精炼打渣，用无水氮气通过精炼制罐把打渣剂吹入铝液中,使铝渣分离,同时使渣变得松散,以利扒净,此时温度控制在720℃，在e步骤中，炉后化验合格后,炉内铝水静置25分钟,把铝水温度控制在740℃进行放水浇铸铝棒，静置的作用为将精炼扒渣时带入的空气,氮气析出来,以免在在熔铸时产生气孔，气泡。过滤步骤中过滤方式为45目陶瓷板过滤。冷却步骤中冷却速度为160mm/min。均质步骤中均质温度为575℃。
挤压工艺：a.在挤压前首先对铝棒,模具,挤压筒进行温度测量,铝棒加热温度：485℃, 模具加热温度：480℃, 挤压筒温度：440℃,三项温度全部达到要求后开始挤压；b.挤压时把出料口的控制在545℃；c.每生产60条棒时用清空垫清空挤压筒,保持挤压筒的清洁d.出料口淬火采用强风冷,在一分钟内把料温降到250℃以下;e.拉升量在1%，主要是为了消除内应力和校直作用。
时效工艺包括：a.把挤压好的材料装入时效炉进行时效,时效温度控制在195℃,保温时间为三小时;b.出炉后用强风冷,使材料在一小时内降到常温。
实施例3制造的6036铝合金机械性能为：抗拉强度：270MPa,屈服强度：236MPa, 断后伸长率：12.3%。
在三个实施例中熔铸工艺主要是把成分控制一定范围内,并减少杂质,气孔对后续加工及材料性能带来的不良影响，挤压工艺用风冷取代了水冷的工艺,减少了因为水冷给生产带来的变形,尺寸难控制等不良因素,大大提高了生产的效率和一次合格率。最终制造的6063铝合金达到了6063-T6的机械性能，抗拉强度：≥250MPa,屈服强度：≥220MPa, 断后伸长率：≥10%。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种6063铝合金型材的制造方法，包括熔铸工艺、挤压工艺、时效工艺，其特征在于：所述熔铸工艺包括以下步骤：a.将然后质量百分比Si 为0.44% ～ 0.48%，Fe 为≤ 0.15%，Cu 为≤ 0.02%，Mn 为≤ 0.03%，Mg 为0.55% ～ 0.58%，Zn 为≤ 0.02%，Ti 为≤ 0.03%，Cr 为≤ 0.03%，单个杂质≤ 0.01%，合计杂质≤ 0.1%，其余为Al的原材料投入熔炼炉进行熔炼,在熔炼过程中把温度控制在710-730℃；b.待铝液全部全部融化后,扒开铝液的浮渣,进行取样并化验,根据化验结果和a步骤中原材料的各种成分的质量百分比的比例进行对比,补加硅镁,调整和金成分；c.将铝液温度控制在710-750℃,进行精炼打渣,用无水氮气通过精炼制罐把打渣剂吹入铝液中,使铝渣分离,同时使渣变得松散,以利扒净,此时温度控制在730℃以下;d.待上述所有工作全部完成后再进行炉后取样并化验,根据化验结果与a步骤中原材料的各种成分的质量百分比的比例对比,合格就进行下一部工序,不合格再补加合金;e.炉后化验合格后,炉内铝水静置20-30分钟,把铝水温度控制在730-740℃进行放水浇铸铝棒;f.将上步骤的铝棒进行过滤、冷却和均质。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过滤步骤中过滤方式为35-45目陶瓷板过滤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述冷却步骤中冷却速度为150-160mm/min。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的均质步骤中均质温度为565-575℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的挤压工艺包括如下步骤：a.在挤压前首先对铝棒,模具,挤压筒进行温度测量,铝棒加热温度：465-485℃, 模具加热温度：470-480℃, 挤压筒温度：400-440℃,三项温度全部达到要求后开始挤压；b.挤压时把出料口的控制在520-545℃；c.每生产50-60条棒时用清空垫清空挤压筒,保持挤压筒的清洁d.出料口淬火采用强风冷,在一分钟内把料温降到250℃以下;e.拉升量在0.5-1%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述时效工艺包括以下步骤：a.把挤压好的材料装入时效炉进行时效,时效温度控制在190-195℃,保温时间为三小时;b.出炉后用强风冷,使材料在一小时内降到常温。
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