CN112301257A - 一种铝合金管材生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金管材生产方法，属于铝合金挤压技术领域。包括以下步骤：配料，原料按照重量百分比进行配制，即Si：1.3～1.35％、Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.6％～1.1％，Mg：0.95％～1.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，单个杂质≤0.05％，总杂质合计≤0.15％，余量为Al；熔铸；均匀化及挤压，淬火采用在线水雾淬火及水罐淬火进行混合淬火，混合淬火冷却速率为300℃/min至340℃/min。本发明对管材进行在线淬火，能保证在较低淬火温度下，满足管材力学的性能标准要求，降低管材的淬火变形，保证管材的尺寸精度，生产效率高，生产成本低。

Description

一种铝合金管材生产方法
技术领域
本发明属于铝合金挤压技术领域，涉及一种铝合金管材生产方法。
背景技术
大直径高强度铝管材一般具有较高的淬火敏感性，生产过程中往往需要进行离线淬火，管材离线淬火增加生产成本，且转序时间长，增加了生产周期。为降低生产成本同时减少交付周期，管材需采用在线水罐淬火。在线水罐淬火虽然可使管材力学性能满足国家标准要求，但是在线水罐淬火后，管材变形较为严重，尺寸精度无法满足产品要求，且由于管材壁厚较大，无法采用后期整形处理。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝合金管材生产方法，能够降低管材的淬火变形，提高产品的尺寸精度，满足产品的尺寸需求。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金管材生产方法，包括以下步骤，配料、熔铸、均匀化及挤压，“配料”步骤中，原料按照重量百分比进行配制，即Si：1.3～1.35％、Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.6％～1.1％，Mg：0.95％～1.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，单个杂质≤0.05％，总杂质合计≤0.15％，余量为Al；“挤压”步骤中，淬火采用在线水雾淬火及水罐淬火进行混合淬火，混合淬火冷却速率为300℃/min至340℃/min。
可选地，“挤压”步骤中，铸锭采用梯度加热，加热温度为头端540-520℃，尾端530-510℃，挤压筒温度500-530℃，挤压速度1.0-2.0m/min。
可选地，“挤压”步骤中，依次进行水雾淬火及水罐淬火，水雾淬火前管材温度为520-500℃，水罐淬火前管材温度为490-470℃，淬火后管材温度为30-50℃。
可选地，“挤压”步骤中，通过挤压筒进行挤压，通过淬火单元进行淬火，淬火单元与挤压筒之间设置有淬火挡板，淬火挡板单板上设置有用于管材通过的通孔，淬火挡板所在的平面与管材的延伸方向相交。
可选地，淬火挡板包括两块挡板单元，两块挡板单元互相靠近的一端上设置有用于管材通过的缺口，缺口上设置有耐高温条，两块挡板单元沿两块挡板单元之间的连线方向相对运动。
可选地，还包括以下步骤：拉伸矫直，中断锯切后对管材进行拉伸矫直并检测尺寸情况；成品锯切，按照订单定尺长度对管材进行锯切；时效，尺寸合格铝管进行时效热处理；包装，将时效后铝管进行表面质量、尺寸低倍、高倍组织、力学性能检验，对合格的产品进行包装。
可选地，“挤压”步骤中，铸锭的初始规格
Figure BDA0002705009950000021
车皮至
Figure BDA0002705009950000022
可选地，“挤压”步骤中，管材直径为254mm，壁厚为25.5mm。
本发明的有益效果在于：(1)通过提高铸锭中部分合金元素含量保证在较低淬火温度下，管材力学性能满足标准要求；(2)混合淬火方式冷却速率为300℃/min至340℃/min，能够保证淬火强度的同时，降低管材的淬火变形，保证管材的尺寸精度。(4)对管材进行在线淬火，生产效率高，生产成本低。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为淬火挡板的结构示意图。
附图标记：管材1、淬火挡板2。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
一种铝合金管材生产方法，包括以下步骤：
1、配料
原料按照重量百分比进行配制，即Si：1.3～1.35％、Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.6％～1.1％，Mg：0.95％～1.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，单个杂质≤0.05％，总杂质合计≤0.15％，余量为Al；
2、熔铸
将配制好的铝合金原料加入到熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，经过搅拌、扒渣、除气除渣、细化工序后，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭，铸锭的初始规格
Figure BDA0002705009950000031
车皮至
Figure BDA0002705009950000032
3、均匀化
将铝合金铸锭在均质炉中进行均匀化热处理。
4、挤压
铸锭采用梯度加热，加热温度为头端540-520℃，尾端530-510℃，通过挤压筒进行挤压，挤压筒温度500-530℃，挤压速度1.0-2.0m/min。挤压后的管材直径为254mm，壁厚为25.5mm。
通过淬火单元进行淬火，淬火采用在线水雾淬火及水罐淬火进行混合淬火，水雾淬火及水罐淬火依次进行。水雾淬火前管材温度为520-500℃，水罐淬火前管材温度为490-470℃，淬火后管材温度为30-50℃。混合淬火冷却速率为300℃/min至340℃/min，优选地，混合淬火冷却速率为320℃/min。
请参阅图1，淬火单元与挤压筒之间设置有淬火挡板2，淬火挡板2上设置有用于管材1通过的通孔，淬火挡板所在的平面与管材1的延伸方向相交。淬火挡板2能够防止淬火单元的冷却液溅出，保证管材1的淬火前温度。
淬火挡板2包括两块挡板单元，两块挡板单元互相靠近的一端上设置有用于管材通过的缺口，缺口上设置有耐高温条，两块挡板单元沿两块挡板单元之间的连线方向相对运动，可以调节两个缺口之间的间距，以适应不同尺寸的管材。
5、拉伸矫直，中断锯切后对管材进行拉伸矫直并检测尺寸情况。
6、成品锯切，按照订单定尺长度对管材进行锯切。
7、时效，尺寸合格铝管进行时效热处理。
8、包装，将时效后铝管进行表面质量、尺寸低倍、高倍组织、力学性能检验，对合格的产品进行包装。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种铝合金管材生产方法，包括以下步骤，配料、熔铸、均匀化及挤压，其特征在于：
“配料”步骤中，原料按照重量百分比进行配制，即Si：1.3～1.35％、Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.6％～1.1％，Mg：0.95％～1.2％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，单个杂质≤0.05％，总杂质合计≤0.15％，余量为Al；
“挤压”步骤中，淬火采用在线水雾淬火及水罐淬火进行混合淬火，混合淬火冷却速率为300℃/min至340℃/min。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：“挤压”步骤中，铸锭采用梯度加热，加热温度为头端540-520℃，尾端530-510℃，挤压筒温度500-530℃，挤压速度1.0-2.0m/min。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：“挤压”步骤中，依次进行水雾淬火及水罐淬火，水雾淬火前管材温度为520-500℃，水罐淬火前管材温度为490-470℃，淬火后管材温度为30-50℃。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：“挤压”步骤中，通过挤压筒进行挤压，通过淬火单元进行淬火，淬火单元与挤压筒之间设置有淬火挡板，淬火挡板单板上设置有用于管材通过的通孔，淬火挡板所在的平面与管材的延伸方向相交。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：淬火挡板包括两块挡板单元，两块挡板单元互相靠近的一端上设置有用于管材通过的缺口，缺口上设置有耐高温条，两块挡板单元沿两块挡板单元之间的连线方向相对运动。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于，还包括以下步骤：
拉伸矫直，中断锯切后对管材进行拉伸矫直并检测尺寸情况；
成品锯切，按照订单定尺长度对管材进行锯切；
时效，尺寸合格铝管进行时效热处理；
包装，将时效后铝管进行表面质量、尺寸低倍、高倍组织、力学性能检验，对合格的产品进行包装。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：“挤压”步骤中，铸锭的初始规格
Figure FDA0002705009940000011
车皮至
Figure FDA0002705009940000012
8.根据权利要求1所述的一种铝合金管材生产方法，其特征在于：“挤压”步骤中，管材直径为254mm，壁厚为25.5mm。
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