CN107097043A - 一种6101铝合金型材的制造方法 - Google Patents

一种6101铝合金型材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种6101铝合金型材的制造方法，涉及铝合金挤压工艺，该方法由以下步骤组成：A、圆锭和模具加热，6101铝合金圆锭加热温度为：480‑530℃，模具加热温度为：460‑480℃，挤压机的挤压筒温度为：490‑500℃。B、挤压，挤压温度：530‑550℃，挤压系数λ：15‑30，挤压速度：15‑20/m·min‑1；C、在线淬火；D、锯切定尺和张力矫直；E、人工时效处理。本发明为生产高强度的高速车辆用铝合金结构件提供高质量铝合金型材，从而解决现有6101铝合金型材挤压存在生产效率低和成品率低的问题。

Description

一种6101铝合金型材的制造方法
技术领域
本发明涉及铝合金制造技术领域，尤其是6101铝合金型材的制造方法。
背景技术
6101铝合金是20世纪80年代在6000系合金基础上研制的新型高速车辆材料，属于Al-Mg-Si系铝合金，既有相当高的强度、优良的成型性能，又有良好的焊接性能，广泛应用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车上，是制造车体所需的薄壁中空大型型材的良好材料。该型材一种技术含量高，生产难度大，附加值较高的产品，目前国内只有少数几家大型铝加工企业能够批量生产，随着我国轨道交通行业的飞速发展，目前该类型材的产能已不能满足市场的需要。针对上述情况，本发明开发出一种6101铝合金型材的生产工艺，采用该方法所生产的铝合金型材尺寸精度高，表面质量好、具有良好的力学性能，可用于生产高速车辆的车体促进我国轨道交通事业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种6101铝合金型材的制造方法，从而解决现有6101铝合金型材挤压存在生产效率低和成品率低的问题，满足我国轨道交通事业的发展需求。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种6101铝合金型材的制造方法，由以下步骤组成：
A、圆锭和工模具加热：分别对6101铝合金圆锭、挤压模具、挤压机的挤压筒进行加热。其中6101铝合金圆锭加热温度为：480-530℃，模具加热温度为：460-480℃，挤压机的挤压筒温度为：490-500℃；
B、挤压：将铸锭放入挤压筒，挤压机的挤压杆推动挤压筒内的铝合金铸锭从挤压模具的模孔中挤出，形成挤压型材；
C、在线淬火：挤压型材在出模口后由牵引机牵引，在固定出料台处采用水雾淬火装置进行在线淬火；
D、锯切定尺和张力矫直：经过在线淬火后的挤压型材通过定尺锯和张力矫直机进行定尺锯切，张力矫直处理；
E、人工时效处理：将步骤D得到的挤压型材放入人工时效炉进行时效处理。
上述6101铝合金圆锭的制造方法的技术方案中，更具体的技术方案是：在步骤A中，所述的6101铝合金圆锭产度为3-6m的长铸锭，长铸锭放在感应炉中加热，长铸锭一端在炉内加热后由炉中推出，按订货需要热切成定尺和热剥皮后送挤压机挤压，余下的铸锭再推入炉内继续加热。
进一步地，步骤B的挤压过程中的工艺参数控制如下：挤压温度：530-550℃，挤压系数λ：15-30，挤压速度：15-20/m·min-1。
进一步地，步骤E 中人工时效炉为活底台车式时效炉，采用电加热，时效炉内安装有循环风机。时效处理时要求炉膛内温度均匀，温度差不超过±5℃，人工时效温度为200℃，时效时间为3-4h。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、采用长铸锭加热方法，使铸锭在炉内长时间的加热，对其充分均匀化和改善其挤压性能非常有利，同时还提高了劳动生产率和节省铸锭堆放场地。
2、铝合金圆锭加热温度为480-530℃，可保证铸锭挤压的速度和流动性，同时防止铸锭在挤压过程中产生过烧。挤压筒温度与铸锭温度适当配合，可改善金属的流动情况，有利于金属流动均匀性的增加，为了提高产品质量和生产效率，挤压筒温度一般比挤压温度低30-50℃。
3、在挤压过程中，为了获得高的力学性能，需要经过在线淬火处理，在线淬火要求型材温度达到500℃以上，因此挤压温度设定530-550℃，使型材达到在线淬火温度要求，提高型材的强度。此外，挤压速度过高时，制品表面质量迅速恶化，将挤压速度控制在15-20/m·min-1，保证了制品的表面质量。
4、采用牵引机对出模孔后的模具进行牵引，可以给在给予挤压制品一定张力的同时与其流出速度同步移动，减轻多线挤压时制品长短不齐的擦伤，同时也可减少型材出模孔后扭拧、弯曲等。
5、对型材进行张力矫直除了可以使制品消除纵向上的形状不整外，还可以减小其残余应力，提高强度特性并能保持良好的表面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述：
实施例1
一种6101铝合金圆锭的制造工艺，包括以下步骤：
A、圆锭和工模具加热：将6101铝合金圆锭放入感应炉加热，加热温度为：490℃；模具放到模具加热炉进行加热，模具加热温度为470℃；挤压筒采用挤压机上的电磁感应加热装置进行加热，加热温度为500℃。B、挤压：将铸锭放入挤压筒，开动挤压机进行挤压，挤压温度为530℃；挤压系数λ：15，挤压速度：15m·min-1。
C、在线淬火：挤压型材在出模口后由牵引机牵引，在固定出料台处采用水雾淬火装置进行在线淬火。
D、锯切定尺和张力矫直：经过在线淬火后的挤压型材通过定尺锯和张力矫直机进行定尺锯切，张力矫直处理。
E、人工时效处理：将步骤D得到的挤压型材放入人工时效炉进行时效处理，人工时效温度为200℃，时效时间为3-4h。
将成品型材制成样品进行断面尺寸精度检测和力学性能检测，检测结果如表1所示：
表1：样品力学性能和尺寸精度检测结果
综上所述，采用该方法所生产的6101铝合金型材的性能指标均达到了用于生产高速列车用型材的质量标准，本方法在保证产品质量的前提下，提高6101铝合金型材生产的成品率和生产效率，降低了生产成本，并且提高了供货速度，能够大批量生产。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种6101铝合金型材的制造方法，其特征在于由以下步骤组成：
A、圆锭和模具加热：分别对6101铝合金圆锭、挤压模具、挤压机的挤压筒进行加热，其中6101铝合金圆锭加热温度为：480-530℃，模具加热温度为：460-480℃，挤压机的挤压筒温度为：490-500℃；
B、挤压：将铸锭放入挤压筒，挤压机的挤压杆推动挤压筒内的铝合金铸锭从挤压模具的模孔中挤出，形成挤压型材；
C、在线淬火：挤压型材在出模口后由牵引机牵引，在固定出料台处采用水雾淬火装置进行在线淬火；
D、锯切定尺和张力矫直：经过在线淬火后的挤压型材通过定尺锯和张力矫直机进行定尺锯切，张力矫直处理；
E、人工时效处理：将步骤D得到的挤压型材放入人工时效炉进行时效处理。
2.根据权利要求1所述的一种6101铝合金型材的制造方法，其特征在于：在步骤A中，所述的6101铝合金圆锭长度为3-6m的长铸锭，长铸锭放在感应炉中加热，长铸锭一端在炉内加热后由炉中推出，按订货需要热切成定尺和热剥皮后送挤压机挤压，余下的铸锭再推入炉内继续加热。
3.根据权利要求1所述的一种6101铝合金型材的制造方法，其特征在于：步骤B的挤压过程中的工艺参数控制如下：挤压温度：530-550℃；挤压系数λ：15-30，挤压速度：15-20/m·min-1。
4.根据权利要求1所述的一种6101铝合金型材的制造方法，其特征在于：步骤E 中人工时效炉为活底台车式时效炉，采用电加热，时效炉内安装有循环风机；时效处理时要求炉膛内温度均匀，温度差不超过±5℃，人工时效温度为200℃，时效时间为3-4h。
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