CN115921574A - 一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法 - Google Patents

一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，本发明涉及一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法。本发明要解决现有方法生产的快装可移动脚手架用管材存在内表面擦伤的问题。方法：一、表面处理；二、一次挤压；三、二次挤压；四、冷轧；五、矫直；六、低温退火。本发明用于高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备。

Description

一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的迅猛发展，新技术、新材料、新工艺层出不穷，日新月异。在此形势下，新型高强度材料不断涌现，高强度铝合金材料得到越来越广泛的应用。铝合金快装可移动脚手架就是成功应用的范例，该脚手架属新型的全能多向型铝合金脚手架，采用单杆式铝管，没有高度限制，比门架式脚手架更灵活多变，适用于任何高度、任何场地、任何复杂的工程环境。
铝合金快装可移动脚手架的主要优点是：材质强度高，有效载荷大，使用安全可靠；重量轻，重量相当于传统钢制脚手架的1/3；搭建简便快捷，整体结构采用“积木式”组合设计，部件标准化，无散件，不需任何安装工具，两人就可以很快的完成简单的工作平台搭建，比普通钢制脚手架的搭建速度快10倍以上；移动方便，配有高强度带闸脚轮，可任意移动和锁定，便于在多个不同作业地点连续使用。但现有制造方法生产的快装可移动脚手架用管材的表面往往存在内表面擦伤，影响脚手架铝材的性能及载重量。
发明内容
本发明是要解决现有方法生产的快装可移动脚手架用管材存在内表面擦伤的问题，而提供一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法。
一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法是按以下步骤完成的：
一、表面处理：对尺寸为Φ405×Φ130×(650～850)mm的圆柱形空心铸锭进行表面处理，得到洁净的铸锭；所述圆柱形空心铸锭中元素的质量百分比Si为≤0.30％，Fe为≤0.30％，Cu为1.4～1.8％，Mn为0.20～0.50％，Mg为2.5～2.8％，Cr为0.10～0.25％，无Ni；Zn为6.5～7.0％，Ti为≤0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、一次挤压：在加热温度为380～440℃的条件下对洁净的铸锭保温3～8h，保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成(Φ100～Φ135)×Φ58mm的铸件，然后将铸件的前端切掉200mm、尾端切掉300mm；机加工序进行锯切、车皮、镗孔；机加后的小铸锭需采用高压风把铝屑吹干净，得到二次挤压用小铸锭；
三、二次挤压：将二次挤压用小铸锭装入箱式炉，在加热温度为350～450℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温3～5h，保温时采用正向挤压在600T挤压机上挤压成Φ62×Φ54的管材，然后在张力矫直机进行拉伸矫直，矫直后两端各切掉350mm，两端切齐，清理端头毛刺后吹洗内表面，得到管毛料；
四、冷轧：将管毛料在390～420℃的条件下保温2～3h进行退火处理，空气冷却后进行蚀洗，采用环孔型冷轧管机进行冷轧，控制冷轧送料量为4.5mm，同时用纱锭油润滑管毛料的内外表面，冷轧后的管材尺寸为Φ51×(1.4～1.6)mm；再将冷轧后的管材采用3T拉伸机进行整径拉伸，拉伸系数为1.02～1.5，拉伸采用72号汽缸油润滑管材内外表面，得到拉伸后的管材；
五、矫直：将拉伸后的管材在9417的七辊矫直机上矫直，然后在锯切平台进行成品锯切，合格品用玻璃丝带打捆，装筐退火；
六、低温退火：料筐装入退火炉中，在190～210℃的条件下保温50～70min进行低温退火，即完成高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备。
本发明有益效果：
本发明通过合理的制造方法，使可移动快装脚手架用铝合金管材的抗拉强度σb≥530Mpa，屈服强度σ0.2≥400Mpa，δ≥6％。该铝合金管材材质强度高，有效载荷大，使用安全可靠。实现了15米高双宽架最大承重高达700Kg。每层工作平台板平均承托300kg/m2，整座铝合金快装可移动脚手架塔可承受1.5吨的重量。同时，铝合金脚手架还具有重量轻、搭建速度快和移动方便等特点。
本实施方式制备的快装可移动脚手架用铝合金管材，实现了高强度、高载荷、重量轻、搭建速度快和移动方便等特点。该脚手架属新型的全能多向型铝合金脚手架，采用单杆式铝管，没有高度限制，比门架式脚手架更灵活多变，适用于任何高度、任何场地、任何复杂的工程环境。
具体实施方式
本发明技术方案不限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法是按以下步骤完成的：
一、表面处理：对尺寸为Φ405×Φ130×(650～850)mm的圆柱形空心铸锭进行表面处理，得到洁净的铸锭；所述圆柱形空心铸锭中元素的质量百分比Si为≤0.30％，Fe为≤0.30％，Cu为1.4～1.8％，Mn为0.20～0.50％，Mg为2.5～2.8％，Cr为0.10～0.25％，无Ni；Zn为6.5～7.0％，Ti为≤0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、一次挤压：在加热温度为380～440℃的条件下对洁净的铸锭保温3～8h，保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成(Φ100～Φ135)×Φ58mm的铸件，然后将铸件的前端切掉200mm、尾端切掉300mm；机加工序进行锯切、车皮、镗孔；机加后的小铸锭需采用高压风把铝屑吹干净，得到二次挤压用小铸锭；
三、二次挤压：将二次挤压用小铸锭装入箱式炉，在加热温度为350～450℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温3～5h，保温时采用正向挤压在600T挤压机上挤压成Φ62×Φ54的管材，然后在张力矫直机进行拉伸矫直，矫直后两端各切掉350mm，两端切齐，清理端头毛刺后吹洗内表面，得到管毛料；
四、冷轧：将管毛料在390～420℃的条件下保温2～3h进行退火处理，空气冷却后进行蚀洗，采用环孔型冷轧管机进行冷轧，控制冷轧送料量为4.5mm，同时用纱锭油润滑管毛料的内外表面，冷轧后的管材尺寸为Φ51×(1.4～1.6)mm；再将冷轧后的管材采用3T拉伸机进行整径拉伸，拉伸系数为1.02～1.5，拉伸采用72号汽缸油润滑管材内外表面，得到拉伸后的管材；
五、矫直：将拉伸后的管材在9417的七辊矫直机上矫直，然后在锯切平台进行成品锯切，合格品用玻璃丝带打捆，装筐退火；
六、低温退火：料筐装入退火炉中，在190～210℃的条件下保温50～70min进行低温退火，即完成高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备。
本实施方式中一次挤压的挤压过程中控制挤压速度，以防止挤压管材出现起皮、成层和裂纹。发现管材起皮时，要及时清理挤压筒。当挤压针根部粘金属时，必须及时清理掉，以免压入管材内表面。在挤压到剩最后一米时要慢速挤压，以减小缩尾长度。
本实施方式中二次挤压时不润滑挤压针，勤光针、勤光模，以保证挤出的管材毛料内外表面光滑。
本实施方式中退火后的管毛料若存在弯曲，需在辊式矫直机矫直，以便顺利装入轧管机的芯杆。
本实施方式中冷轧出的第一根管材应剖开，进行表面和尺寸检验，发现有周期性缺陷时，及时调整工具。压延时，回转角度应控制在60°～120°之间。在整个压延生产中，也要经常检查管材的壁厚及表面质量。管材冷轧后按规定长度进行切断，切断后管材两端应切齐，并要清理毛刺，吹洗干净。将冷轧后的管材进行拉伸整径。在拉伸整径前，先用锻头机打夹头，再进行减径拉伸。
本实施方式料筐内料的摆放一定要有利循环风的畅通，使之加热均匀快速。
本实施方式的表面处理方式能够避免因铸锭表面的灰尘、油污、铝屑等其它脏物在挤压过程进入铝材表面而产生的内表面擦伤问题。所以，本发明制造方法选用洁净的铸锭进行挤压。
本实施方式中铸锭的加热保温时间控制在3h以上，保证铸锭的塑性在挤压过程得以充分发挥，可以解决铝材的内表面擦伤问题。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中在加热温度为400～440℃的条件下对洁净的铸锭保温3～8h。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二之一不同的是：步骤二中在加热温度为400～440℃的条件下对洁净的铸锭保温5～6h。其它步骤及参数与具体实施方式一至二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成(Φ120～Φ135)×Φ58mm的铸件。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中在加热温度为400～430℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温3～5h。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中在加热温度为400℃～430℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温4～5h。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤四中将管毛料在390～400℃的条件下保温2～3h进行退火处理。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤四中将管毛料在390～400℃的条件下保温2～2.5h进行退火处理。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中所述蚀洗的顺序为碱洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→热水洗；碱洗的氢氧化钠浓度为10～20％，蚀洗温度为40～60℃，蚀洗时间为10～30min；酸洗的硝酸浓度为10～20％，蚀洗温度为室温，蚀洗时间为2～3min；热水洗的热水温度为50℃以上，洗涤时间1min以上；。冷水洗的冷水温度为室温，洗涤时间1min以上。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤六中在200～210℃的条件下保温50～70min进行低温退火。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是：步骤六中在200～210℃的条件下保温60～70min进行低温退火。其它步骤及参数与具体实施方式一至十之一相同。
采用下述实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法是按以下步骤完成的：
一、表面处理：对尺寸为Φ405×Φ130×850mm的圆柱形空心铸锭进行表面处理，得到洁净的铸锭；所述圆柱形空心铸锭中元素的质量百分比Si为≤0.30％，Fe为≤0.30％，Cu为1.4～1.8％，Mn为0.20～0.50％，Mg为2.5～2.8％，Cr为0.10～0.25％，无Ni；Zn为6.5～7.0％，Ti为≤0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、一次挤压：在加热温度为400℃的条件下对洁净的铸锭保温5h，保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成Φ120×Φ58mm的铸件，然后将铸件的前端切掉200mm、尾端切掉300mm；机加工序进行锯切、车皮、镗孔；机加后的小铸锭需采用高压风把铝屑吹干净，得到二次挤压用小铸锭；
三、二次挤压：将二次挤压用小铸锭装入箱式炉，在加热温度为400℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温4h，保温时采用正向挤压在600T挤压机上挤压成Φ62×Φ54的管材，然后在张力矫直机进行拉伸矫直，矫直后两端各切掉350mm，两端切齐，清理端头毛刺后吹洗内表面，得到管毛料；
四、冷轧：将管毛料在400℃的条件下保温2.5h进行退火处理，空气冷却后进行蚀洗，采用环孔型冷轧管机进行冷轧，控制冷轧送料量为4.5mm，同时用纱锭油润滑管毛料的内外表面，冷轧后的管材尺寸为Φ51×1.5mm；再将冷轧后的管材采用3T拉伸机进行整径拉伸，拉伸系数为1.02～1.5，拉伸采用72号汽缸油润滑管材内外表面，得到拉伸后的管材；
五、矫直：将拉伸后的管材在9417的七辊矫直机上矫直，然后在锯切平台进行成品锯切，合格品用玻璃丝带打捆，装筐退火；
六、低温退火：料筐装入退火炉中，在200℃的条件下保温60min进行低温退火，即完成高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备。
经本实施例制备的可移动快装脚手架用铝合金管材的抗拉强度σb≥530Mpa，屈服强度σ0.2≥400Mpa，δ≥6％。该铝合金管材材质强度高，有效载荷大，使用安全可靠。实现了15米高双宽架最大承重高达700Kg。每层工作平台板平均承托300kg/m2，整座铝合金快装可移动脚手架塔可承受1.5吨的重量。

Claims (10)

1.一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法是按以下步骤完成的：
一、表面处理：对尺寸为Φ405×Φ130×(650～850)mm的圆柱形空心铸锭进行表面处理，得到洁净的铸锭；所述圆柱形空心铸锭中元素的质量百分比Si为≤0.30％，Fe为≤0.30％，Cu为1.4～1.8％，Mn为0.20～0.50％，Mg为2.5～2.8％，Cr为0.10～0.25％，无Ni；Zn为6.5～7.0％，Ti为≤0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.10％，其余为Al；
二、一次挤压：在加热温度为380～440℃的条件下对洁净的铸锭保温3～8h，保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成(Φ100～Φ135)×Φ58mm的铸件，然后将铸件的前端切掉200mm、尾端切掉300mm；机加工序进行锯切、车皮、镗孔；机加后的小铸锭需采用高压风把铝屑吹干净，得到二次挤压用小铸锭；
三、二次挤压：将二次挤压用小铸锭装入箱式炉，在加热温度为350～450℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温3～5h，保温时采用正向挤压在600T挤压机上挤压成Φ62×Φ54的管材，然后在张力矫直机进行拉伸矫直，矫直后两端各切掉350mm，两端切齐，清理端头毛刺后吹洗内表面，得到管毛料；
四、冷轧：将管毛料在390～420℃的条件下保温2～3h进行退火处理，空气冷却后进行蚀洗，采用环孔型冷轧管机进行冷轧，控制冷轧送料量为4.5mm，同时用纱锭油润滑管毛料的内外表面，冷轧后的管材尺寸为Φ51×(1.4～1.6)mm；再将冷轧后的管材采用3T拉伸机进行整径拉伸，拉伸系数为1.02～1.5，拉伸采用72号汽缸油润滑管材内外表面，得到拉伸后的管材；
五、矫直：将拉伸后的管材在9417的七辊矫直机上矫直，然后在锯切平台进行成品锯切，合格品用玻璃丝带打捆，装筐退火；
六、低温退火：料筐装入退火炉中，在190～210℃的条件下保温50～70min进行低温退火，即完成高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备。
2.根据权利要求1所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤二中在加热温度为400～440℃的条件下对洁净的铸锭保温3～8h。
3.根据权利要求2所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤二中在加热温度为400～440℃的条件下对洁净的铸锭保温5～6h。
4.根据权利要求1所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤二中保温时采用正向挤压在4500T挤压机上挤压成(Φ120～Φ135)×Φ58mm的铸件。
5.根据权利要求1所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤三中在加热温度为400～430℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温3～5h。
6.根据权利要求5所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤三中在加热温度为400℃～430℃的条件下对二次挤压用小铸锭保温4～5h。
7.根据权利要求1所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤四中将管毛料在390～400℃的条件下保温2～3h进行退火处理。
8.根据权利要求7所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤四中将管毛料在390～400℃的条件下保温2～2.5h进行退火处理。
9.根据权利要求1所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤六中在200～210℃的条件下保温50～70min进行低温退火。
10.根据权利要求9所述的一种高表面质量可移动快装脚手架铝材的制备方法，其特征在于步骤六中在200～210℃的条件下保温60～70min进行低温退火。
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