[發明專利]一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法

有效

• 申請號: 202210380605.2
• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114807649B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 章偉;張文斌;周霞;林茂;李維忠;趙剛;王守業;張秋錦;楊鳳琦;劉旭云;馬步云;黃嶸;魏新民;趙錦輝
• 申請（專利權）人: 西北鋁業有限責任公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C21/08;C22B9/05;C22B21/06;B22D11/00;C22F1/047;B21C23/08;B21C37/06
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心代理有限公司 62100
• 代理人: 趙紅紅

1.一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）合金成分優化：調整6061合金的元素含量以重量百分比計包括：Si0.6-0.70%，Fe0.15-0.20%，Cu0.28-0.35%，Mn0.15-0.20%，Mg0.85-1.1%，Zn0.18-0.25%，Ti0.14-0.15%，Cr0.1-0.3%，Ni0.05%，余量為Al；

（2）按元素組成配制高純鋁錠、鎂錠、電解銅、鋅錠，Fe、Mn、Cr、Ti金屬添加劑，Al-Ni中間合金、Al-Si中間合金；

（3）將步驟（2）中高純鋁錠、鋅錠、電解銅投入到爐膛溫度≤930℃的電爐中，調整熔煉溫度為720-750℃進行熔煉，待熔煉溫度達到730℃時進行扒渣、用加鎂器加鎂錠、加金屬添加劑；

（4）熔池中吹入氮氯混合氣體對熔體進行凈化，吹入時間為10-12min，精煉后扒渣，經測氫儀檢測熔池中氫含量≤0.14ml/100g時進行取樣，測量合金成分配比是否滿足要求，如有部分元素燒損，則進行補料；

（5）將步驟（4）中熔體導入靜置爐，在730-750℃下靜置30min，隨后攪拌熔體使其混合均勻；

（6）將步驟（5）中熔體依次通過在線除氣設備和雙層陶瓷過濾片進行除氣、除渣處理；

（7）用純鋁鋪底，隨后在鑄造溫度720-730℃、鑄造速度25-30mm/min、鑄造水流量700-800L/min、鑄造水壓0.01-0.06MPa的條件下將步驟（6）中熔體半連續鑄造為鋁合金圓錠；

（8）將步驟（7）中鋁合金圓錠靜置8h以上，隨后通過8h升溫至525~540℃，保溫16h，再隨爐冷卻至室溫；

（9）將步驟（8）中處理后的鋁合金圓鑄錠外表面車去3-4mm的偏析層，使其表面粗糙度≤Ra12.5，鑄錠100%水浸探傷，經檢測合格后，切成1000mm的鑄塊；

（10）將步驟（9）中鑄塊加熱至390℃后送入擠壓機，并在擠壓筒溫度400-430℃、模具溫度410℃、擠壓速度0.2mm/s、擠壓比5.0-6.0的條件下，正向擠壓成外徑300mm以上、壁厚為16-20mm的無縫圓管；模具每次擠壓后進行光膜，并在表面涂抹立方氮化硼。

2.根據權利要求1所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述鋁錠純度≥99.86%，鎂錠純度≥99.98%，鋅錠純度＞99.95%，電解銅、金屬添加劑、中間合金純度＞99.90%。

3.根據權利要求1所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，熔煉時進行兩次攪拌，每次攪拌時間≥15min，間隔10-15min。

4.根據權利要求1所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（7）中，鑄造所用設備為空心鑄造用結晶器，結晶器的錐度為1:20，芯子采用銅合金并加大內部水流量。

5.根據權利要求1所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（10）中，所述擠壓機為55 MN正向擠壓機。

6.根據權利要求1或5所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（10）中，所述模具采用整體模，模具的工作帶寬度為7 mm。

7.根據權利要求1或5所述的一種新能源汽車儲氫用大口徑6061鋁合金擠壓管材的制備方法，其特征在于，步驟（10）中，所述擠壓機入料口的入料錐度為3-5°。