CN113122758A - 一种越野车行李架铝型材及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种越野车行李架铝型材,由以下组分构成:0.42~0.46重量份的Si、0.63~0.67重量份的Mg、0.12重量份的Fe、0.05重量份的Cu、0.05重量份的Mn、0.03重量份的Ti,其余为Al。本发明能达到表面质量要求高,装饰面要求无隔丝、氢气细孔。每批材质硬度保证韦氏硬度,手夹式硬度计误差在1度以内。最终时效后强度达到国标T6的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种越野车行李架铝型材及其加工工艺。
背景技术
随着国内外越野车的风靡,越野车行李架需求量不断增加,但因为行李架型材的生产受到诸多因素的影响,产品质量存在很多难点。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术中存在的缺陷,提供一种越野车行李架铝型材,该产品质量要求参照欧洲、日本要求:表面质量要求高,装饰面要求无隔丝、氢气细孔。每批材质硬度保证韦氏硬度,手夹式硬度计误差在1度以内。最终时效后强度达到国标T6要求。
为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种越野车行李架铝型材,由以下组分构成:0.42~0.46重量份的Si、0.63~0.67重量份的M g、0.12重量份的Fe、0.05重量份的Cu、0.05重量份的Mn、0.03重量份的Ti,其余为Al。这样可以保证客户弯圆加工后时效硬度达到T66状态,由于挤压加工时必须满足第二条深加工要求,但深加工时效后力学性能不能达到T66要求,针对这种情况,我司对铝棒配方作出调整,把以前镁硅比含量从原来0.9-0.95调至1.05-1.1,从而提高了该产品的力学性能,满足客户最终要求。(T6--固溶处理加完全人工时效;T66指通过某种改变使材料的另一种性能微小改变,例如应力腐蚀。基本没大区别,生产工艺差不多;6060-T66,强度较高,平均机械性能比T6状态下高20-30mpa;T66是在T6(固溶强化+完全人工时效)状态下经特殊工艺强化过的状态)。
本发明还提供的技术方案是,加工越野车行李架铝型材的工艺,包括如下工艺步骤:选取原材料铝棒、铝棒生产加工后机加工、弯圆及时效处理。选取的原材料铝棒即为前述所述的组分比例(镁硅比含量从原来0.9-0.95调至1.05-1.1)。
进一步的技术方案是,在铝棒生产加工工序中,包括如下处理加工步骤:选择A00铝锭作为原材料,对原材料重熔,重熔炉炉内铝水加温至720~730℃,加温过程中持续搅拌直至铝水温度达730±5℃后进行精炼,精炼后挤压成型。不建议用铝水棒;A00铝是我国工业纯铝的一种习惯叫法,中国GB标准工业纯铝的的牌号与化学成分(GB/T3190-1996),是一种纯度不低于百分之99的纯铝。针对产品表面质量高的要求,首先从铝棒生产工艺着手,严格控制铝水温度,保证炉内铝水上下温度均控制在720-730℃,在此温度下进行精炼,从之前的二次精炼改为三次精炼,充分除渣除气,特别是针对氢气的排除。其次在挤压过程中增加剥皮设备,挤压前对铝棒表面去除表面氧化皮,有效减少型材中氧化皮杂质含量,通过以上二步的改进,明显减少型材在后续抛光中产生针眼与黑点,从而保证成品涂铬后的表面质量要求。
进一步的技术方案为,精炼工序共有三次精炼,精炼采用纯氮气精炼,精炼时喷精炼粉,精炼粉用量为铝水重量的0.5%,静置30分钟后第一次除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第二次精炼,第二次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第三次精炼,第三次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰浇筑,得到铝合金。
进一步的技术方案为,在挤压成型工序中设有剥皮工序,型材出口温度为480±5℃,挤出速度为10~12米/分钟,挤出成型出口处鼓风淬火,其中鼓风淬火中使用的鼓风机产生的声波频率为30~35Hz。由于该产品必须先经机加工、弯圆工艺后再时效。对于机加工要求材质处理硬度相对要高,而弯圆要求材质相对较软,并要保证整批料硬度的均匀性,针对以上要求我司指定了挤压成品未时效前硬度控制在6-7度,这样既保证机加工所需硬度,又保证弯圆时产品弹性变形在可控范围内,经过挤压工艺、冷却速率的精细化调整,产品性能保证在可加工范围,满足客户加工需求。在挤压过程中增加剥皮设备,在挤压前对铝棒表面去除表面氧化皮,有效减少型材中氧化皮杂质含量,这样改进并配合精炼工艺的改进,明细减少型材在后续抛光中产生针眼与黑点,从而保证成品涂铬后的表面质量要求。
进一步的技术方案为,在精炼工序中,氮气经过双桶干燥器后进入铝水池,双桶干燥器内的干燥剂为硅胶;在精炼前用炉料比为0.1~0.2%的覆盖剂撒在铝水表面,精炼用氮气的压力控制在0.08~0.12kg/mm2,通气时间8~15分钟。由于覆盖剂的作用,反应生成比铝液轻的炉渣上浮至铝液的表面,从而提高了合金的纯度;N2能和铝生成微量的AlN,虽然对合金的机械性能并无影响,但能使液面的氧化铝膜成为不连续,而且易吸气,所以加入适当的覆盖剂,可以除去这些颗粒,并可以保护液面,防止氧化和吸气。
本发明的优点和有益效果在于:针对产品表面质量高的要求,首先从铝棒生产工艺着手,严格控制铝水温度,保证炉内铝水上下温度均控制在720-730℃,在此温度下进行精炼,从之前的二次精炼改为三次精炼,充分除渣除气,特别是针对氢气的排除。其次在挤压过程中增加剥皮设备,挤压前对铝棒表面去除表面氧化皮,有效减少型材中氧化皮杂质含量,通过以上二步的改进,明显减少型材在后续抛光中产生针眼与黑点,从而保证成品涂铬后的表面质量要求。该产品质量要求参照欧洲、日本要求:表面质量要求高,装饰面要求无隔丝、氢气细孔。每批材质硬度保证韦氏硬度,手夹式硬度计误差在1度以内。最终时效后强度达到国标T6要求。这样可以保证客户弯圆加工后时效硬度达到T66状态,由于挤压加工时必须满足第二条深加工要求,但深加工时效后力学性能不能达到T66要求,针对这种情况,我司对铝棒配方作出调整,把以前镁硅比含量从原来0.9-0.95调至1.05-1.1,从而提高了该产品的力学性能,满足客户最终要求。针对产品表面质量高的要求,首先从铝棒生产工艺着手,严格控制铝水温度,保证炉内铝水上下温度均控制在720-730℃,在此温度下进行精炼,从之前的二次精炼改为三次精炼,充分除渣除气,特别是针对氢气的排除。其次在挤压过程中增加剥皮设备,挤压前对铝棒表面去除表面氧化皮,有效减少型材中氧化皮杂质含量,通过以上二步的改进,明显减少型材在后续抛光中产生针眼与黑点,从而保证成品涂铬后的表面质量要求。由于该产品必须先经机加工、弯圆工艺后再时效。对于机加工要求材质处理硬度相对要高,而弯圆要求材质相对较软,并要保证整批料硬度的均匀性,针对以上要求我司指定了挤压成品未时效前硬度控制在6-7度,这样既保证机加工所需硬度,又保证弯圆时产品弹性变形在可控范围内,经过挤压工艺、冷却速率的精细化调整,产品性能保证在可加工范围,满足客户加工需求。在挤压过程中增加剥皮设备,在挤压前对铝棒表面去除表面氧化皮,有效减少型材中氧化皮杂质含量,这样改进并配合精炼工艺的改进,明细减少型材在后续抛光中产生针眼与黑点,从而保证成品涂铬后的表面质量要求。由于覆盖剂的作用,反应生成比铝液轻的炉渣上浮至铝液的表面,从而提高了合金的纯度;N2能和铝生成微量的AlN,虽然对合金的机械性能并无影响,但能使液面的氧化铝膜成为不连续,而且易吸气,所以加入适当的覆盖剂,可以除去这些颗粒,并可以保护液面,防止氧化和吸气。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明是一种越野车行李架铝型材,由以下组分构成:0.42~0.46重量份的Si、0.63~0.67重量份的Mg、0.12重量份的Fe、0.05重量份的Cu、0.05重量份的Mn、0.03重量份的Ti,其余为Al。
加工越野车行李架铝型材的工艺,包括如下工艺步骤:选取原材料铝棒、铝棒生产加工后机加工、弯圆及时效处理。在铝棒生产加工工序中,包括如下处理加工步骤:选择A00铝锭作为原材料,对原材料重熔,重熔炉炉内铝水加温至720~730℃,加温过程中持续搅拌直至铝水温度达730±5℃后进行精炼,精炼后挤压成型。精炼工序共有三次精炼,精炼采用纯氮气精炼,精炼时喷精炼粉,精炼粉用量为铝水重量的0.5%,静置30分钟后第一次除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第二次精炼,第二次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第三次精炼,第三次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰浇筑,得到铝合金。在挤压成型工序中设有剥皮工序,型材出口温度为480±5℃,挤出速度为10~12米/分钟,挤出成型出口处鼓风淬火,其中鼓风淬火中使用的鼓风机产生的声波频率为30~35H z。在精炼工序中,氮气经过双桶干燥器后进入铝水池,双桶干燥器内的干燥剂为硅胶;在精炼前用炉料比为0.1~0.2%的覆盖剂撒在铝水表面,精炼用氮气的压力控制在0.08~0.12kg/mm2,通气时间8~15分钟。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种越野车行李架铝型材,其特征在于,由以下组分构成:0.42~0.46重量份的Si、0.63~0.67重量份的Mg、0.12重量份的Fe、0.05重量份的Cu、0.05重量份的Mn、0.03重量份的Ti,其余为Al。
2.加工如权利要求1所述越野车行李架铝型材的工艺,其特征在于,包括如下工艺步骤:选取原材料铝棒、铝棒生产加工后机加工、弯圆及时效处理。
3.根据权利要求2所述的一种越野车行李架铝型材的加工工艺,其特征在于,在所述铝棒生产加工工序中,包括如下处理加工步骤:选择A00铝锭作为原材料,对原材料重熔,重熔炉炉内铝水加温至720~730℃,加温过程中持续搅拌直至铝水温度达730±5℃后进行精炼,精炼后挤压成型。
4.根据权利要求3所述的一种越野车行李架铝型材的加工工艺,其特征在于,所述精炼工序共有三次精炼,精炼采用纯氮气精炼,精炼时喷精炼粉,精炼粉用量为铝水重量的0.5%,静置30分钟后第一次除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第二次精炼,第二次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰,再次测温保证铝水温度达730±5℃后进行第三次精炼,第三次精炼时精炼粉用量为铝水重量的0.3%,静置30分钟后除灰浇筑,得到铝合金。
5.根据权利要求4所述的一种越野车行李架铝型材的加工工艺,其特征在于,在所述挤压成型工序中设有剥皮工序,型材出口温度为480±5℃,挤出速度为10~12米/分钟,挤出成型出口处鼓风淬火,其中鼓风淬火中使用的鼓风机产生的声波频率为30~35Hz。
6.根据权利要求5所述的一种越野车行李架铝型材的加工工艺,其特征在于,在所述精炼工序中,氮气经过双桶干燥器后进入铝水池,双桶干燥器内的干燥剂为硅胶;在精炼前用炉料比为0.1~0.2%的覆盖剂撒在铝水表面,精炼用氮气的压力控制在0.08~0.12kg/mm2,通气时间8~15分钟。
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