一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法及模具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112322879A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011070428.5B21C31/00(2006.01)(22)申请日2020.10.09(71)申请人美图（福建）铝业有限公司地址362500福建省泉州市德化县城东工业项目区（三期）(72)发明人洪志顺方江吴丽霞(74)专利代理机构泉州协创知识产权代理事务所(普通合伙)35231代理人郑浩(51)Int.Cl.C21D9/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C21/08(2006.01)C22F1/047(2006.01)B21C25/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法及模具(57)摘要本发明公开了一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法及模具，所述制造方法包括下列步骤：1）制作高强度大截面铝合金模板型材用的模具；2）选择纯度大于99.9%的纯铝锭作为原铝锭；3）依次采用带电磁搅拌的蓄热式节能熔炼炉进行熔炼和半连续热顶铸造机进行铸造，得到合金铝棒；4）将步骤3）得到的所述合金铝棒进行均质处理；5）将步骤4）处理后的圆的所述合金铝棒在4000T的正向挤压机上进行挤压，得到铝合金型材。本发明的制造方法，尤其适合制造MTHL101型材，通过模具的优化设计，确保大截面型材尺寸和形位公差满足高精度要求，通过使用合金成分优化，优化型材的挤压工艺，确保型材的力学性能等综合性能，其中型材的抗拉强度≥280MPa。CN112322879ACN112322879A权利要求书1/2页1.一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：1）制作高强度大截面铝合金模板型材用的模具；2）选择纯度大于99.9%的纯铝锭作为原铝锭；3）熔铸：将所述原铝锭清洗干净，并把所述原铝锭叉到炉门前烘烤干燥；添加Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn和Ti，依次采用带电磁搅拌的蓄热式节能熔炼炉进行熔炼和半连续热顶铸造机进行铸造，得到合金铝棒；4）将步骤3）得到的所述合金铝棒进行均质处理；5）将步骤4）处理后的圆的所述合金铝棒在4000T的正向挤压机上进行挤压，所述挤压成型步骤中挤压速度6-8m/min，挤压成型时圆铸棒温度500℃-530℃，模具温度420℃-450℃，挤压筒温度420±10℃，压余厚度≥45mm，每隔20条短棒清理一次挤压筒内部，出料口温度510℃以上，采用精密风雾冷却工艺进行在线淬火，冷却速度≥335℃/min，矫直的拉伸量控制在0.6%-1.0%，得到铝合金型材。2.根据权利要求1所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，还包括如下步骤：5）将步骤4）所得的铝合金型材，放置到铝合金时效炉内，进行人工时效，采用峰值时效工艺进行人工时效，时效工艺为温度175±5℃、保温6h-8h。3.根据权利要求1所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，步骤1）中，所述模具包括上模以及与上模配合用于铝合金型材挤压成型的下模，所述上模的中部设有两座吊桥，所述上模上对应吊桥的金属入口下沉50mm，所述上模的内部与吊桥之间形成有三个分流孔，所述分流孔向外的宽展角为27.4°，所述分流孔的布置与型材形状相适配，金属流经分流孔的过程中逐渐由圆形铸锭变成与型材形状相似的金属流，所述下模上设有焊合室，所述焊合室深度为40mm，所述下模内设有焊合室，所述焊合室内设有成型模孔，所述成型模孔的前端设有金属导流槽，所述成型模孔上设有引流导套。4.根据权利要求3所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，所述分流孔的分流比K分=1.3。5.根据权利要求3所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，所述焊合室内设有四个用于支撑吊桥的桥墩。6.根据权利要求3所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，所述型材包括两个支承腿和壁板，两个支承腿与壁板之间的夹角为90°。7.根据权利要求1所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，步骤3）中，所述合金铝棒的化学成分按重量百分比计为：Si：0.65-0.70wt%，Fe：0.12-0.35wt%，Cu：0.20-0.26wt%，Mn：0.02-0.10wt%，Mg：0.90-0.95wt%，Cr：0.06-0.15wt%，Zn：0.04-0.20wt%，Ti：0.01-0.07wt%，余量为Al及不可避免的杂质。8.根据权利要求1所述的一种高强度大截面铝合金模板型材的制造方法，其特征在于，步骤4）中，均质处理工艺，温度为560±10℃，保温时间8h。9.一种高强度大截面铝合