CN114908277A - 一种6063铝合金型材的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金加工制造技术领域，尤其是一种6063铝合金型材的生产工艺；所述生产工艺包括以下步骤：配料，融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材。本发明中通过合金成分管控及工艺优化，使用6063合金生产出的型材性能达到维氏硬度14HW，提升了4‑6HW，节省了生产成本，也提高了劳动效率。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金加工制造技术领域，尤其是一种6063铝合金型材的生产工艺。
背景技术
现有的国标的6063合金，用其作为原料成分的合金，生产出来的型材性能达到维氏硬度8HW，达不到太阳能率边框型材的使用要求。基于高性能型材需求，很多生产公司只能选择6005合金来生产高性能产品，这样就加大了生产成本，而且6005合金的挤压出料速率较慢，从而降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的是：提供一种6063铝合金型材的生产工艺，该生产工艺生产的铝合金型材的维氏硬度能满足生产要求，且该铝合金型材成分偏析轻微，力学性能较高，表面质量较好。
本发明中采用的技术方案如下：
一种6063铝合金型材的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
S1配料：包括按照以下重量份数配制原料：Si0.59～0.6％、Mg0.86～0.9％、Fe0.15％～0.25％、Cu≤0.05％、Mn≤0.03％、Cr≤0.02％、Zn≤0.03％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.12％，余量为Al，Si含量与Mg含量质量比为0.76～0.85，过剩硅控制为0.09～0.13，
S2融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
S3将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；
S4将均匀化处理后的铝合金铸锭置于铸造机中进行挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材。
进一步的，所述步骤S3中Mg2Si的含量为0.73％～1.01％。
进一步的，所述步骤S3中铸棒炉内的温度为480-500℃，进铸造机前铸棒表面实测温度：440-460℃。
进一步的，所述步骤S3中均匀化处理的温度为550±10℃，均匀化处理时间为6h，均匀化处理后出炉后进行喷淋冷却。
进一步的，所述步骤S4中铸造机的挤压速度为4.0～6.7mm/s，挤压比为55-58。
进一步的，所述步骤S4中风冷速度为为85～90℃/min，风冷后的型材的温度为24-26℃。
进一步的，所述步骤S4中的拉伸量为1％-1.3％。
进一步的，所述步骤S4中的时效处理为温度为185～200℃，时间为2h。
采用本发明中的技术方案的有益效果是：
本发明中通过合金成分管控及工艺优化，使用6063合金生产出的型材性能达到维氏硬度14HW，提升了4-6HW，节省了生产成本，也提高了劳动效率。
通过铝合金的组分含量的配比进行调节，最大限度的控制了粗晶层、成分偏析及铸造裂纹的产生，改善了铝合金产品的力学性能和表面质量。从而，粗晶层可控性高、成分偏析轻微，铝合金产品力学性能较高，表面质量较好。粗晶层可控性高、成分偏析轻微，铝合金产品力学性能较好
对于型材表面的质量也进一步优化，较原有的6063合金性能，有很大的改变，将新的6063合金成分所达到的优势能够与6005相比。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
一种6063铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：
S1配料：包括按照以下重量份数配制原料：Si0.59％、Mg0.86％、Fe 0.15％、Cu0.03％、Mn0.02％、Cr0.02％、Zn0.03％、Ti0.05％，其余单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.12％，余量为Al，Si含量与Mg含量质量比为0.76，过剩硅控制为0.09，
S2融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
S3将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；其中，Mg2Si的含量为0.73％，铸棒炉内的温度为480-500℃，进铸造机前铸棒表面实测温度：440-460℃，步骤S3中均匀化处理的温度为550±10℃，均匀化处理时间为6h，均匀化处理后出炉后进行喷淋冷却；
S4将均匀化处理后的铝合金铸锭置于铸造机中进行挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材；其中，铸造机的挤压速度为4.0-6.7mm/s，挤压比为55，风冷速度为为85～90℃/min，风冷后的型材的温度为24-26℃，拉伸量为1％％，时效处理为温度为185～200℃，时间为2h。
本实施例中涉及的实验设备为：光谱分析仪、维氏硬度计、万能拉力机；
按照实施例1中的工艺进行多次实验，制得的6063铝合金型材的壁厚为3.0mm，直径为75mm，具体投入产出以及成品率和型材的性能参数见表1。
表1
实施例2
一种6063铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：
S1配料：包括按照以下重量份数配制原料：Si0.59～0.6％、Mg0.86～0.9％、Fe0.15％～0.25％、Cu≤0.05％、Mn≤0.03％、Cr≤0.02％、Zn≤0.03％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.12％，余量为Al，Si含量与Mg含量质量比为0.76～0.85，过剩硅控制为0.09～0.13，
S2融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
S3将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；其中，Mg2Si的含量为0.73％～1.01％，铸棒炉内的温度为480-500℃，进铸造机前铸棒表面实测温度：440-460℃，步骤S3中均匀化处理的温度为550±10℃，均匀化处理时间为6h，均匀化处理后出炉后进行喷淋冷却；
S4将均匀化处理后的铝合金铸锭置于铸造机中进行挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材；其中，铸造机的挤压速度为4.0～6.7mm/s，挤压比为55-58，风冷速度为为85～90℃/min，风冷后的型材的温度为24-26℃，拉伸量为1％-1.3％，时效处理为温度为185～200℃，时间为2h。
本实施例中涉及的实验设备为：光谱分析仪、维氏硬度计、万能拉力机；
按照实施例1中的工艺进行多次实验，制得的6063铝合金型材的壁厚为3.0mm，直径为75mm，具体投入产出以及成品率和型材的性能参数见表1。
表1
实施例3
一种6063铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：
S1配料：包括按照以下重量份数配制原料：Si0.59～0.6％、Mg0.86～0.9％、Fe0.15％～0.25％、Cu≤0.05％、Mn≤0.03％、Cr≤0.02％、Zn≤0.03％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.12％，余量为Al，Si含量与Mg含量质量比为0.76～0.85，过剩硅控制为0.09～0.13，
S2融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
S3将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；其中，Mg2Si的含量为0.73％～1.01％，铸棒炉内的温度为480-500℃，进铸造机前铸棒表面实测温度：440-460℃，步骤S3中均匀化处理的温度为550±10℃，均匀化处理时间为6h，均匀化处理后出炉后进行喷淋冷却；
S4将均匀化处理后的铝合金铸锭置于铸造机中进行挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材；其中，铸造机的挤压速度为4.0～6.7mm/s，挤压比为55-58，风冷速度为为85～90℃/min，风冷后的型材的温度为24-26℃，拉伸量为1％-1.3％，时效处理为温度为185～200℃，时间为2h。
本实施例中涉及的实验设备为：光谱分析仪、维氏硬度计、万能拉力机；
按照实施例1中的工艺进行多次实验，制得的6063铝合金型材的壁厚为3.0mm，直径为75mm，具体投入产出以及成品率和型材的性能参数见表1。
表1
本发明中通过合金成分管控及工艺优化，使用6063合金生产出的型材性能达到维氏硬度14HW，提升了4-6HW，节省了生产成本，也提高了劳动效率。
通过铝合金的组分含量的配比进行调节，最大限度的控制了粗晶层、成分偏析及铸造裂纹的产生，改善了铝合金产品的力学性能和表面质量。从而，粗晶层可控性高、成分偏析轻微，铝合金产品力学性能较高，表面质量较好。粗晶层可控性高、成分偏析轻微，铝合金产品力学性能较好
对于型材表面的质量也进一步优化，较原有的6063合金性能，有很大的改变，将新的6063合金成分所达到的优势能够与6005相比。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述生产工艺包括以下步骤：
S1配料：包括按照以下重量份数配制原料：Si 0.59～0.6％、Mg 0.86～0.9％、Fe0.15％～0.25％、Cu≤0.05％、Mn≤0.03％、Cr≤0.02％、Zn≤0.03％、Ti≤0.05％，其余单个杂质≤0.03％，杂质合计≤0.12％，余量为Al，Si含量与Mg含量质量比为0.76～0.85，过剩硅控制为0.09～0.13，
S2融化、扒渣、除气除杂、过滤、静置、铸锭：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，然后依次进行扒渣、除气除杂、过滤、静置处理，最后将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭；
S3将铝合金铸锭在铸棒炉内熔融进行均匀化处理，使得Mg2Si相充分的融入到固溶体内，得到铝合金铸棒；
S4将均匀化处理后的铝合金铸锭置于铸造机中进行挤压铸造，然后冷风淬火矫、时效、矫直、切定尺寸后得到6063铝合金型材。
2.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中Mg2Si的含量为0.73％～1.01％。
3.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中铸棒炉内的温度为480-500℃，进铸造机前铸棒表面实测温度：440-460℃。
4.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中均匀化处理的温度为550±10℃，均匀化处理时间为6h，均匀化处理后出炉后进行喷淋冷却。
5.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S4中铸造机的挤压速度为4.0～6.7mm/s，挤压比为55-58。
6.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S4中风冷速度为为85～90℃/min，风冷后的型材的温度为24-26℃。
7.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S4中的拉伸量为1％-1.3％。
8.根据权利要求1所述的一种6063铝合金型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤S4中的时效处理为温度为185～200℃，时间为2h。
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