CN117587343A - 一种铝合金导电轨型材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金导电轨型材及其制备方法，铝合金型材按质量百分比包括以下成分：Si≤0.4％，Fe≤0.2％，Cu≤0.05％，Mn≤0.05％，Mg≤0.6％，Cr≤0.1％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中Mg:Si＝(1.4‑1.5):1；制备过程包括：熔炼、打渣精炼、除气过滤、铸造、均质化处理、表面去杂、挤压、淬火、拉伸校直和时效。采用本发明，所述铝合金导电轨型材的抗拉强度≥215MPa、屈服强度≥168MPa、延伸率≥11％、导电率≥55.3IACS％，满足导电轨对铝合金型材的性能要求。

Description

一种铝合金导电轨型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种铝合金导电轨型材及其制备方法。
背景技术
中高强度导电铝合金可以应用于磁悬浮轨道列车、电力传输线、卫星天线、铝合金电子仪器机箱、科研仪器机箱等产品。其中Al-Mg-Si(6000系)合金具有导电率稳定、强度高、抗形变性能好等优点，作为承载式导电铝合金被广泛应用。但是6000系合金内添加的中间金属元素及微合金化元素在强化型材力学性能的同时会导致导电率下降，铝型材生产的工序流程也会影响铝型材的导电率。此外，目前的导电铝合金的延伸率较低，限制其在复杂形状的导轨型材中的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种铝合金导电轨型材的制备方法，适用于制备复杂形状的导轨，制得的铝合金导电轨型材力学性能好、导电率高。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供上述制备方法制得的铝合金导电轨型材。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种铝合金导电轨型材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将原料按配方投炉熔炼，其中，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si≤0.4％，Fe≤0.2％，Cu≤0.05％，Mn≤0.05％，Mg≤0.6％，Cr≤0.1％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中Mg:Si＝(1.4-1.5):1；
(2)将熔炼后的原料打渣、精炼，并静置；
(3)将静置后的原料除气、过滤，铸造得到铝合金圆柱锭，并进行均质化处理；其中铸造速度为90mm/min-95mm/min，均质化处理的温度为555℃-565℃，时间为11h-13h；
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭进行表面去杂；
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，得到铝合金坯体；其中铝合金圆柱锭的上机温度≥模具的上机温度，挤压过程为等速挤压，挤压速度为5m/min-10m/min。
(6)将所述铝合金坯体淬火、冷却，然后进行拉伸校直处理；
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行时效处理。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，对均质化处理后的铝合金圆柱锭进行强风冷却处理，冷却至190℃-210℃后再采用水冷冷却至常温。
作为上述技术方案的改进，步骤(4)中，所述表面去杂包括在冷加工状态下将铝合金圆柱锭的外表面去除，单边去除的厚度为3mm-5mm。
作为上述技术方案的改进，步骤(5)中，挤压过程中模具上机温度为475℃-485℃，盛锭筒温度为375℃-385℃，铝合金圆柱锭的温度为480℃-490℃，挤压后的铝合金坯体的出料温度为522℃-530℃。
作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，所述淬火处理包括第一段水雾淬火处理和第二段强风淬火处理；所述第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.6MPa-1.0MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.45kPa-1.6kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃。
作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，拉伸校直处理采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.3％-1.8％，拉伸时间为18s-22s。
作为上述技术方案的改进，步骤(7)中，所述时效处理采用双级时效处理工艺；一级时效处理的温度为165℃-175℃，保温时间为10.5h-11.5h，二级时效处理的温度为195℃-205℃，保温时间为2.5h-3.5h。
作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，除气采用在线除气装置，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；
过滤采用双层陶瓷过滤板，陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h-1.5h。
作为上述技术方案的改进，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si0.34％-0.39％，Fe 0.08％-0.09％，Cu≤0.01％，Mn≤0.01％，Mg 0.5％-0.55％，Cr≤0.01％，Zn≤0.01％，Ti≤0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中，Mg:Si＝(1.41-1.47):1。
相应的，本发明还提供了一种由上述制备方法制得的铝合金导电轨型材，所述铝合金导电轨型材的抗拉强度≥217MPa、屈服强度≥170MPa、延伸率≥13.4％、导电率≥55.6IACS％。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明对合金元素含量进行优化调整，控制Mg元素和Si元素的质量比，并通过除氢、精炼等工艺降低杂质元素的含量，获得高纯度低杂质的原料，结合低应力铸造工艺、去应力降偏析工艺和双级时效工艺，使复杂形状的铝合金导电轨型材顺利产出，制得的铝合金导电轨型材的抗拉强度≥215MPa、屈服强度≥168MPa、延伸率≥11％、导电率≥55.3IACS％，满足铝合金导电轨型材的制作要求，综合性能好。
附图说明
图1是本发明一种铝合金导电轨型材的制备方法流程图；
图2是本发明一种铝合金导电轨型材的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种铝合金导电轨型材的制备方法，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si≤0.4％，Fe≤0.2％，Cu≤0.05％，Mn≤0.05％，Mg≤0.6％，Cr≤0.1％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中Mg:Si＝(1.4-1.5):1。
优选的，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.34％-0.39％，Fe0.08％-0.09％，Cu≤0.01％，Mn≤0.01％，Mg 0.5％-0.55％，Cr≤0.01％，Zn≤0.01％，Ti≤0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中，Mg:Si＝(1.41-1.47):1。
合金成分对型材的力学强度和导电性能的影响较大，Al-Mg-Si系合金中的主要强化元素是Mg和Si，主要强化相是Mg2Si和过剩游离硅。合金的抗拉强度随合金中的Mg2Si的含量和过剩游离硅的含量的增加而提高，但同时其淬火敏感性也较大，伸长率和可挤压性能会降低，从而增大挤压生产工艺的难度。因此将Si的含量控制在0.4％以下，Mg的含量控制在0.6％以下，并且将Mg和Si的质量比控制在(1.4-1.5):1，在保证铝合金型材强度的前提下提高挤压性能。优选的，Si的含量为0.34％-0.39％，Mg的含量为0.5％-0.55％，Mg:Si＝(1.41-1.47):1。
此外，在铸造过程中，Fe和Mn会优先与Si形成AlFeSi或(FeMn)3SiAl12金属间化合物，而且Fe对合金的挤压性能和耐腐蚀性能也有不良影响，因此，将Fe的含量控制在0.2％以下，优选的，Fe的含量为0.08％-0.09％。
Ti具有细化铸造组织和焊缝组织，减少开裂趋向等方面的作用，但Ti含量过多会导致挤压表面质量下降，将Ti的含量控制在0.1％以下，优选的Ti≤0.01％。
Cu具有一定的固溶强化的作用，但同时会降低合金的耐蚀性，因此将Cu含量控制在0.05％以下，优选的，Cu≤0.01％。
Mn能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，显著细化再结晶晶粒，将Mn含量控制在0.05％以下，优选的，Mn≤0.01％。
Cr会增加合金的淬火敏感性，将Cr含量控制在0.1％以下，优选的，Cr≤0.01％。
Zn为杂质，将Zn含量控制在0.1％以下，优选的，Zn≤0.01％。
如图1所示，制备过程包括以下步骤：
S1将原料按配方投炉熔炼。
原材料选用铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金。铝锭按质量百分比由以下成分组成：Al≥99.85％，Fe≤0.12％，Si≤0.08％，Mg≤0.02％，Zn≤0.03％，其他每种杂质≤0.015％，杂质总和≤0.15％；高纯度镁锭的Mg元素的质量百分比≥99.80％，高纯度硅锭的Si元素含量为10％-15％，采用高纯度的铝锭和中间合金，可以降低杂质相对组织结构的破坏，减小对导电率的影响。熔炼温度为720℃-740℃。
S2将熔炼后的原料打渣、精炼，并静置。
二次进炉融化为液态后打渣一次，使用99.99％高纯氩气打渣，打渣温度为720℃-740℃，打渣时间为12min-17min，打渣气量根据铝液浪花高度调节。
精炼次数为2次，精炼温度为730℃-740℃，精炼时间为25min-30min。
静置30min-40min，静置过程炉门密闭。
S3将静置后的原料除气、过滤，铸造得到铝合金圆柱锭，并进行均质化处理；其中铸造速度为90mm/min-95mm/min，适当降低铸造速度过快，铝合金圆柱锭冷却产生的液穴深度距离增加，从而形成拉应力，导致裂纹等缺陷的产生。
除气采用在线除气装置，入水口氢值≤0.4mg/100g，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g，提高铸态密度减少铸态组织疏松。
过滤采用双层陶瓷过滤板，陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h-1.5h。
均质化处理的温度为555℃-565℃，时间为11h-13h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至190℃-210℃，再采用水冷冷却至常温，通过均质化处理去除应力、降低合金偏析。
S4将均质化处理后的铝合金圆柱锭进行表面去杂。
将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面去除，去除的单边厚度为3mm-5mm，表面去杂可以采用车床或在线扒皮设备，去除铝合金圆柱锭表面的氧化层、偏析层和杂质，可以减少对型材组织结构影响。
S5将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，得到铝合金坯体。
挤压过程中模具上机温度为475℃-485℃，盛锭筒温度为375℃-385℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至480℃-490℃，通过工件加温保持挤压过程中的温度水平线，有利于降低温损，提高挤压金属流动稳定性，减少温度引起压力波动对组织晶粒度影响，挤压速度为5m/min-10m/min，全程采用等速挤压，挤压完成后的出料温度为522℃-530℃。
S6将所述铝合金坯体淬火、冷却，然后进行拉伸校直处理。
所述淬火处理包括第一段水雾淬火处理和第二段强风淬火处理；所述第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.6MPa-1.0MPa，防止晶粒粗大，促进过饱和固溶体的形成，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.45kPa-1.6kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃。
拉伸校直处理采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.3％-1.8％，拉伸时间18s-22s。
S7将拉伸校直处理后的合金坯体进行时效处理。
所述时效处理采用双级时效处理工艺；一级时效处理的温度为165℃-175℃，保温时间为10.5h-11.5h，二级时效处理的温度为195℃-205℃，保温时间为2.5h-3.5h。一级时效处理可以促进基体共格，引起晶格畸变，导致位错率提高，电子散射增加；二级时效处理通过提高时效温度让合金进入深度时效机体，共格逐渐消除，晶格畸变减少，电子散射均匀下降，电导率提升。
本发明还提供了一种铝合金导电轨型材，由上述制备方法制得。具体的，如图2所示，铝合金导电轨型材包括上横轨1、竖轨2和下横轨3，竖轨2上设有散热片4，下横轨3的底部设有T型槽5，上横轨1的底部与竖轨2之间设有加强筋6，加强筋6设于散热片4上方。加强筋6对称设于竖轨2的左右两侧，散热片4间距均匀地分布在竖轨2上，并且对称设于竖轨2的左右两侧，受力均匀，便于挤压成型。散热片4的厚度和长度的比值为1/7-1/5。T型槽5的设置可以进一步增加铝合金导电轨的连接可靠性，导电轨的散热效果好，力学强度高。
相对于传统的工字型导轨结构，本申请实施例中的铝合金导电轨型材的尺寸要求高，加强筋、散热片和T型槽的设置要求铝合金具有更好的挤压性能。为此，本发明通过调整配方和工艺，提升了型材的挤压性能，使得本申请实施例中的铝合金导电轨型材顺利挤出。同时，通过水雾冷却及强风冷却，提升整体尺寸精度，通过双重时效进一步提升导电性能。
下面结合具体实施例对本发明的一种铝合金导电轨型材的制备方法做进一步详细说明。
实施例1
铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.4％，Fe 0.1％，Cu0.02％，Mn 0.02％，Mg 0.6％，Cr 0.05％，Zn 0.02％，Ti 0.02％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％。
制备过程包括以下步骤：
(1)将铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金按元素组成比例投炉，升温至730℃进行熔炼。
(2)将熔炼后的原料二次进炉融化为液态后用99.99％高纯氩气打渣一次，打渣温度为730℃，打渣时间为15min；打渣后进行精炼，第一次精炼温度为735℃，时间为20min，二次精炼铝液温度为740℃，时间为20min，精炼后静置30min。
(3)采用在线除气装置对静置后的原料进行除气，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；将除气后的原料进行过滤，双层陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h，以93mm/min的铸造速度铸造得到铝合金圆柱锭，在558℃下均质化处理13h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至200℃，再采用水冷冷却至常温。
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面车除，去除的单边厚度为4mm。
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，挤压过程中模具上机温度为485℃，盛锭筒温度为385℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至490℃，挤压速度为8.2m/min，全程采用等速挤压，挤压完成后的出料温度为530℃。
(6)将所述铝合金坯体淬火处理，第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.8MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.5kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃；淬火后进行拉伸校直，采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.3％，拉伸时间22s。
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行双级时效处理，一级时效处理的温度为170℃，保温时间为11h，二级时效处理的温度为200℃，保温时间为3h。
实施例2
铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.35％，Fe 0.1％，Cu0.02％，Mn 0.02％，Mg 0.5％，Cr 0.05％，Zn 0.02％，Ti 0.02％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％。
制备过程包括以下步骤：
(1)将铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金按元素组成比例投炉，升温至730℃进行熔炼。
(2)将熔炼后的原料二次进炉融化为液态后用99.99％高纯氩气打渣一次，打渣温度为730℃，打渣时间为15min；打渣后进行精炼，第一次精炼温度为735℃，时间为20min，二次精炼铝液温度为740℃，时间为20min，精炼后静置30min。
(3)采用在线除气装置对静置后的原料进行除气，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；将除气后的原料进行过滤，双层陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h，以94mm/min的铸造速度铸造得到铝合金圆柱锭，在560℃下均质化处理12h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至200℃，再采用水冷冷却至常温。
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面车除，去除的单边厚度为3.5mm。
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，挤压过程中模具上机温度为480℃，盛锭筒温度为380℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至485℃，挤压速度为8.5m/min，全程采用等速挤压，挤压完成后的出料温度为525℃。
(6)将所述铝合金坯体淬火处理，第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.8MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.45kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃；淬火后进行拉伸校直，采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.7％，拉伸时间20s。
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行双级时效处理，一级时效处理的温度为175℃，保温时间为10h，二级时效处理的温度为195℃，保温时间为3h。
实施例3
铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.38％，Fe 0.09％，Cu0.01％，Mn 0.01％，Mg 0.54％，Cr 0.01％，Zn 0.01％，Ti 0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％。
制备过程包括以下步骤：
(1)将铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金按元素组成比例投炉，升温至730℃进行熔炼。
(2)将熔炼后的原料二次进炉融化为液态后用99.99％高纯氩气打渣一次，打渣温度为730℃，打渣时间为15min；打渣后进行精炼，第一次精炼温度为735℃，时间为20min，二次精炼铝液温度为740℃，时间为20min，精炼后静置30min。
(3)采用在线除气装置对静置后的原料进行除气，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；将除气后的原料进行过滤，双层陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h，以93mm/min的铸造速度铸造得到铝合金圆柱锭，在560℃下均质化处理12h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至200℃，再采用水冷冷却至常温。
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面车除，去除的单边厚度为4mm。
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，挤压过程中模具上机温度为480℃，盛锭筒温度为380℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至485℃，挤压速度为8.5m/min，全程采用等速挤压，挤压完成后的出料温度为525℃。
(6)将所述铝合金坯体淬火处理，第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.8MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.55kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃；淬火后进行拉伸校直，采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.5％，拉伸时间20s。
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行双级时效处理，一级时效处理的温度为170℃，保温时间为11h，二级时效处理的温度为200℃，保温时间为3h。
实施例4
铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.35％，Fe 0.08％，Cu0.01％，Mn 0.01％，Mg 0.51％，Cr 0.01％，Zn 0.01％，Ti 0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％。
制备过程包括以下步骤：
(1)将铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金按元素组成比例投炉，升温至730℃进行熔炼。
(2)将熔炼后的原料二次进炉融化为液态后用99.99％高纯氩气打渣一次，打渣温度为730℃，打渣时间为15min；打渣后进行精炼，第一次精炼温度为735℃，时间为20min，二次精炼铝液温度为740℃，时间为20min，精炼后静置30min。
(3)采用在线除气装置对静置后的原料进行除气，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；将除气后的原料进行过滤，双层陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h，以94mm/min的铸造速度铸造得到铝合金圆柱锭，在560℃下均质化处理12h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至200℃，再采用水冷冷却至常温。
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面车除，去除的单边厚度为3.5mm。
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，挤压过程中模具上机温度为480℃，盛锭筒温度为380℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至485℃，挤压速度为8.5m/min，全程采用等速挤压，挤压完成后的出料温度为525℃。
(6)将所述铝合金坯体淬火处理，第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.8MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.6kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃；淬火后进行拉伸校直，采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.5％，拉伸时间20s。
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行双级时效处理，一级时效处理的温度为170℃，保温时间为11h，二级时效处理的温度为200℃，保温时间为3h。
对比例1
铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.42％，Fe 0.2％，Cu0.05％，Mn 0.05％，Mg 0.68％，Cr 0.1％，Zn 0.1％，Ti 0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％。
制备过程包括以下步骤：
(1)将铝含量99.85％的高纯铝锭和高纯度低杂质的中间合金按元素组成比例投炉，升温至730℃进行熔炼。
(2)将熔炼后的原料二次进炉融化为液态后用99.99％高纯氩气打渣一次，打渣温度为730℃，打渣时间为15min；打渣后进行精炼，第一次精炼温度为735℃，时间为20min，二次精炼铝液温度为740℃，时间为20min，精炼后静置30min。
(3)采用在线除气装置对静置后的原料进行除气，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；将除气后的原料进行过滤，双层陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h，以96mm/min的铸造速度铸造得到铝合金圆柱锭，在550℃下均质化处理10h；均质化处理后进行强风冷却处理冷却至200℃，再采用水冷冷却至常温。
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭锯切成固定长度，在冷加工状态下将铝合金圆柱锭外表面车除，去除的单边厚度为4mm。
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，挤压过程中模具上机温度为480℃，盛锭筒温度为380℃，铝合金圆柱锭上机前先预热至480℃，挤压速度为4m/min，挤压完成后的出料温度为525℃。
(6)将所述铝合金坯体淬火处理，第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.8MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.45kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃；淬火后进行拉伸校直，采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.5％，拉伸时间20s。
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行双级时效处理，一级时效处理的温度为170℃，保温时间为11h，二级时效处理的温度为200℃，保温时间为3h。
将实施例1-4和对比例1制得的铝合金导电轨型材进行性能检测，结果如下：
表1铝合金导电轨型材的性能表
从表1中可以看出，实施例1-4制得的铝合金导电轨型材的性能与对比例1对比显著提升，其中抗拉强度≥215MPa、屈服强度≥168MPa、延伸率≥11％、导电率≥55.3IACS％，能够满足铝合金导电轨型材的制作要求。
以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料按配方投炉熔炼，其中，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si≤0.4％，Fe≤0.2％，Cu≤0.05％，Mn≤0.05％，Mg≤0.6％，Cr≤0.1％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中Mg:Si＝(1.4-1.5):1；
(2)将熔炼后的原料打渣、精炼，并静置；
(3)将静置后的原料除气、过滤，铸造得到铝合金圆柱锭，并进行均质化处理；其中铸造速度为90mm/min-95mm/min，均质化处理的温度为555℃-565℃，时间为11h-13h；
(4)将均质化处理后的铝合金圆柱锭进行表面去杂；
(5)将表面去杂后的铝合金圆柱锭加热后上机挤压，得到铝合金坯体；其中铝合金圆柱锭的上机温度≥模具的上机温度，挤压过程为等速挤压，挤压速度为5m/min-10m/min。
(6)将所述铝合金坯体淬火、冷却，然后进行拉伸校直处理；
(7)将拉伸校直处理后的合金坯体进行时效处理。
2.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，对均质化处理后的铝合金圆柱锭进行强风冷却处理，冷却至190℃-210℃后再采用水冷冷却至常温。
3.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述表面去杂包括在冷加工状态下将铝合金圆柱锭的外表面去除，单边去除的厚度为3mm-5mm。
4.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，挤压过程中模具上机温度为475℃-485℃，盛锭筒温度为375℃-385℃，铝合金圆柱锭的温度为480℃-490℃，挤压后的铝合金坯体的出料温度为522℃-530℃。
5.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，所述淬火处理包括第一段水雾淬火处理和第二段强风淬火处理；所述第一段水雾淬火处理采用多角度高压精密水雾在线淬火，水雾压力为0.6MPa-1.0MPa，第二段强风淬火处理采用高压强风冷却，风压为1.45kPa-1.6kPa，铝合金坯体脱离淬火处理的温度≤100℃。
6.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，拉伸校直处理采用精密数字化自动拉伸调直，拉伸率为1.3％-1.8％，拉伸时间为18s-22s。
7.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，所述时效处理采用双级时效处理工艺；一级时效处理的温度为165℃-175℃，保温时间为10.5h-11.5h，二级时效处理的温度为195℃-205℃，保温时间为2.5h-3.5h。
8.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，除气采用在线除气装置，除气后原料的氢值≤0.15ml/100g；
过滤采用双层陶瓷过滤板，陶瓷过滤板的孔隙度分别为40ppi和60ppi，过滤后烘干1h-1.5h。
9.如权利要求1所述的铝合金导电轨型材的制备方法，其特征在于，铝合金导电轨型材按质量百分比由以下成分组成：Si 0.34％-0.39％，Fe 0.08％-0.09％，Cu≤0.01％，Mn≤0.01％，Mg 0.5％-0.55％，Cr≤0.01％，Zn≤0.01％，Ti≤0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质总量≤0.1％，其中，Mg:Si＝(1.41-1.47):1。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的铝合金导电轨型材，其特征在于，所述铝合金导电轨型材的抗拉强度≥217MPa、屈服强度≥170MPa、延伸率≥13.4％、导电率≥55.6IACS％。
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