[發明專利]一種超大輪廓異形鋁合金型材的生產工藝及該異形型材的應用

在審

• 申請號: 202011191058.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112176263A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李永卉;王鵬;王明坤;王濤;劉博;韓正乾;孫文超;歐慶峰;楊富波;董瑞峰;張新峰;鞠克江;張寒;吳茂來;沈鵬勇;傅冰霜;周慶濤;夏松;魏凱歌;董陽;蔣玉程;王小寧;李攀攀;韓軍乾;劉德濤;劉浩;王韌
• 申請（專利權）人: 山東兗礦輕合金有限公司
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05;C21D1/78;C21D1/18;C22C1/02;C22C21/00;C22C21/02;C22C21/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 牟京霞

本發明提供了一種超大輪廓異形鋁合金型材的生產工藝及該異形型材的應用，該生產工藝包括原料選擇、雙級均勻化處理、車皮處理、擠壓處理、在線固溶熱處理、張力拉伸處理和單級時效處理；該超大輪廓異形鋁合金型材在地鐵車輛制造中的應用。在該生產工藝中，將雙級均勻化處理、在線固溶熱處理及單級時效處理相結合，并對處理過程中的參數進行調整，使該大輪廓異形鋁合金型材能夠一體成型，且通過該工藝獲得的異形型材具有強度高、承載力強、抗疲勞性及耐蝕性強的優點；將該異形型材應用于地鐵中，能夠適應地鐵的高承重和高速運行需求。

技術領域

本發明涉及鋁合金熱擠壓制造技術領域，具體涉及一種超大輪廓異形鋁合金型材的生產工藝及該異形型材的應用。

背景技術

鋁合金型材具有強度高、材質輕的優點，使其具有廣泛的應用前景。軌道交通車輛的地板、邊梁等具有承重作用的部位多采用鋁合金型材，使車輛具有質量好、重量輕。

現有的軌道交通車輛在制造過程中，通常將地板、邊梁分別制造，然后拼裝焊接，完成地板和邊梁的連接。然而，隨著軌道交通的大力發展，對軌道交通車輛的要求也越來越高，承重方面的要求則是其中之一。以地鐵來說，具有承重量大、速度快的優點，而現有的拼裝焊縫工藝明顯不能滿足地鐵車輛的承重和高速要求；因此，提供一種一體成型的生產工藝生產適于地鐵應用的大輪廓異形鋁合金型材具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供了一種超大輪廓異形鋁合金型材的生產工藝及該異形型材的應用，在該生產工藝中，將雙級均勻化處理、在線固溶熱處理及單級時效處理相結合，并對處理過程中的參數進行調整，使該大輪廓異形鋁合金型材能夠一體成型，且通過該工藝獲得的異形型材具有強度高、承載力強、抗疲勞性及耐蝕性強的優點；將該異形型材應用于地鐵中，能夠適應地鐵的高承重和高速運行需求。

本發明的技術方案如下：

一種超大輪廓異形鋁合金型材的生產工藝，過程如下：

(1)原料選擇：選用6XXX系鋁合金圓鑄棒作為原料，備用；

(2)雙級均勻化處理：對步驟(1)的圓鑄棒進行雙級均勻化處理；

(3)車皮處理：將步驟(2)處理后的圓鑄棒進行車皮；車皮過程采用車床進行，通過對圓鑄棒車皮，去除其表面的氧化層，對圓鑄棒表面進行整理，使成品表面平整；

(4)擠壓處理：將步驟(3)車皮處理后的圓鑄棒進行擠壓，獲得型材坯；

(5)在線固溶熱處理：將步驟(4)擠壓后的型材坯進行在線固溶熱處理；

(6)張力拉伸處理：將經過步驟(5)處理后的型材坯進行張力拉伸處理，變形量為1-2％；

(7)單級時效處理：將步驟(6)處理后的型材坯進行單級時效處理，得到超大輪廓異形型材。

6XXX系鋁合金是以鎂和硅為主要合金元素并以Mg₂Si相為強化相的鋁合金，屬于熱處理可強化鋁合金。合金具有中等強度，耐蝕性高，無應力腐蝕破裂傾向，焊接性能良好，焊接區腐蝕性能不變，成形性和工藝性能良好等優點。

雙級均勻化處理，能消除鑄錠中Mg、Si濃度分布的不均勻性和Mg₂Si相的偏聚，促進不溶相AlFeSi化合物的β-α轉化，使鑄錠的顯微組織中即沒有較多的Mg₂Si析出，且存在細小的、在擠壓過程中起抑制再結晶作用的含Mn、Cr金屬間化合物質點，改善其內部的結晶組織，消除圓鑄棒內的應力，通過雙級均勻化處理，進一步提高圓鑄棒的延展性和韌性，避免后續擠壓時產生裂紋等現象。

本發明中的超大輪廓異形鋁合金型材是指型材外接圓直徑大于550mm的異型材。

優選的，所述6XXX系鋁合金，由以下重量百分比的成分組成：