大厚度弯折状铝型材及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种大厚度弯折状铝型材及其制备方法、应用，涉及铝合金技术领域。具体的，制备方法包括：按配方准备原料；其配方如下：Si 0.4％～0.8％，Mg 0.8％～1.2％，Fe 0.15％～0.55％，Cu 0.01％～1.0％，Mn 0.2％～0.9％，Ti0.02％～0.1％，Cr 0.1％～0.5％，其余为Al和不可避免的杂质，杂质的含量≤0.15％；然后经熔炼铸造、均质、挤压、折弯、时效后得到成品。其中，挤压得到的厚板型材坯体的最小厚度≥20mm，其折弯角度≥120

【技术实现步骤摘要】
大厚度弯折状铝型材及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种大厚度弯折状铝型材及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]变形铝合金具有比强度高、高韧性、加工性能好以及优异的耐腐蚀性能等被广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车以及民用建筑等领域。其中，Al
‑
Mg
‑
Si系合金以其原料成本低，成形性能好、可进行表面处理等一系列优点，得以广泛应用。铝型材通常是直的，形状规则，然而对于一些特殊的应用场合，需要用到折弯的铝型材。而现有的铝型材在折弯时会产生裂纹，成为废品，也很难达到工艺要求。尤其是一些较大厚度的型材，在折弯时更容易发生断裂等缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种大厚度弯折状铝型材及其制备方法，该铝型材力学性能良好，且无明显缺陷。
[0004]本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种大厚度弯折状铝型材在桥梁连接件中的应用。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大厚度弯折状铝型材的制备方法，其包括以下步骤：
[0006](1)按照比例准备原料备用；其中，以重量百分比计的原材料配方如下：
[0007]Si 0.4％～0.8％，Mg 0.8％～1.2％，Fe 0.15％～0.55％，Cu 0.01％～1.0％，Mn0.2％～0.9％，Ti 0.02％～0.1％，Cr 0.1％～0.5％，其余为Al和不可避免的杂质，杂质的含量≤0.15％；
[0008](2)将原材料熔炼铸造，得到铸棒；
[0009](3)将所述铸棒进行均质处理；
[0010](4)将均质处理后的铸棒进行挤压，得到厚板型材坯体；其中，所述厚板型材坯体的最小厚度≥10mm；
[0011](5)将所述厚板型材坯体在预设温度下进行折弯处理，得到折弯型材坯体；其中，折弯角度≥90
°
，所述预设温度为150℃～210℃；
[0012](6)将所述折弯型材坯体进行时效处理，即得到大厚度弯折状铝型材成品。
[0013]作为上述技术方案的改进，Mn和Cr的重量比之和≥0.4％，和/或
[0014]Fe和Ti的重量比之和≤0.5％。
[0015]作为上述技术方案的改进，Mn和Cr的重量比之和为0.45％～0.85％，和/或
[0016]Fe和Ti的重量比之和为0.35％～0.45％。
[0017]作为上述技术方案的改进，Mg与Si的重量比为1.4～1.6。
[0018]作为上述技术方案的改进，步骤(5)中，所述预设温度为180℃～200℃，折弯处理
时间为20s～40s。
[0019]作为上述技术方案的改进，所述厚板型材坯体的最小厚度为25mm～100mm。
[0020]作为上述技术方案的改进，步骤(3)中，均质处理为双级均质处理；其中，一级均质处理的温度为460℃～480℃，处理时间为1.5h～5h；二级均质处理的温度为540℃～560℃，处理时间为8h～16h；均质处理完成后采用水雾和强风进行冷却。
[0021]作为上述技术方案的改进，步骤(6)中，时效处理为双级时效处理，一级时效处理温度为160℃～180℃，处理时间为3h～8h；二级时效处理温度为200℃～210℃，处理时间为0.5～2h。
[0022]相应的，本专利技术还公开了一种大厚度弯折状铝型材，其由上述的大厚度弯折状铝型材的制备方法制备而得。
[0023]相应的，本专利技术还公开了上述的大厚度弯折状铝型材在桥梁连接件中的应用。
[0024]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0025]本专利技术的大厚度弯折状铝型材，通过对配方中各强化元素的调控，有效提升了铝合金的韧性和机加工性能，使得本专利技术可对大厚度铝型材坯体进行折弯处理，且在折弯时不发生断裂、裂纹等缺陷。此外，本专利技术在挤压后依次进行折弯处理和时效处理，不仅减少了折弯时发生的缺陷，而且也提升了铝型材整体的强度。具体的，本申请中大厚度弯折状铝型材的抗拉强度≥360MPa，屈服强度≥320MPa。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例2中大厚度弯折状铝型材的实物图(弯折处)；
[0027]图2是本专利技术对比例1中铝合金型材的实物图；
[0028]图3是本专利技术对比例2中铝合金型材的实物图；
[0029]图4是本专利技术对比例3中铝合金型材的实物图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0031]本专利技术公开了一种大厚度弯折状铝型材的制备方法，其具体包括以下步骤：
[0032](1)按照比例准备原料备用；
[0033]其中，以重量百分比计的原材料配方如下：
[0034]Si 0.4％～0.8％，Mg 0.8％～1.2％，Fe 0.15％～0.55％，Cu 0.01％～1.0％，Mn0.2％～0.9％，Ti 0.02％～0.1％，Cr 0.1％～0.5％，，其余为Al和不可避免的杂质，杂质的含量≤0.15％；
[0035]其中，Si和Mg可生成Mg2Si相，起到强化作用。其中，Si的含量为0.4wt％～0.8wt％，示例性的为0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％或0.7wt％，但不限于此。Mg的含量为0.8wt％～1.2wt％，示例性的为0.9wt％、1wt％、1.05wt％或1.1wt％，但不限于此。优选的，在本专利技术的一个实施例之中，控制Mg/Si(重量比之比)为1.4～1.6，当Mg/Si＞1.6时，Mg2Si相的固溶难度高，容易出现硬脆性，破坏韧性，对于较大厚度的板材(≥10mm)折弯时易出现断裂、裂纹等缺陷。当Mg/Si＜1.4时，则成品铝型材的力学性能较差。
[0036]其中，Fe具有润滑作用，有利于后期折弯处理；但过多的Fe会使得挤压性能大幅弱化，难以挤出性能良好的厚板型材坯体。为此，控制Fe含量为0.15wt％～0.55wt％，示例性的为0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％或0.4wt％，但不限于此。优选的，控制Fe为0.35wt％～0.45wt％。
[0037]其中，Ti也具有润滑作用，不仅有利于后期折弯处理，也有利于前期挤压处理。具体的，Ti的含量为0.02～0.1wt％，示例性的为0.03wt％、0.05wt％、0.07wt％或0.09wt％，但不限于此。
[0038]优选的，在本专利技术的一个实施例之中，控制Fe和Ti的总含量≤0.5％，基于这种控制，不仅能够满足较厚型材的高速挤压(≥15m/min)，而且能确保折弯时不出现缺陷。更优选的，控制Fe和Ti的总含量为0.35wt％～0.45wt％，示例性的为0.38wt％、0.4wt％、0.41wt％或0.43wt％，但不限于此。
[0039]其中，Cu可固溶于铝合金基体，时效后可析出Al2Cu相，提升铝合金的力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大厚度弯折状铝型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照比例准备原料备用；其中，以重量百分比计的原材料配方如下：Si 0.4％～0.8％，Mg 0.8％～1.2％，Fe 0.15％～0.55％，Cu 0.01％～1.0％，Mn0.2％～0.9％，Ti 0.02％～0.1％，Cr 0.1％～0.5％，其余为Al和不可避免的杂质，杂质的含量≤0.15％；(2)将原材料熔炼铸造，得到铸棒；(3)将所述铸棒进行均质处理；(4)将均质处理后的铸棒进行挤压，得到厚板型材坯体；其中，所述厚板型材坯体的最小厚度≥10mm；(5)将所述厚板型材坯体在预设温度下进行折弯处理，得到折弯型材坯体；其中，折弯角度≥90
°
，所述预设温度为150℃～210℃；(6)将所述折弯型材坯体进行时效处理，即得到大厚度弯折状铝型材成品。2.如权利要求1所述的大厚度弯折状铝型材的制备方法，其特征在于，Mn和Cr的重量比之和≥0.4％，和/或Fe和Ti的重量比之和≤0.5％。3.如权利要求1或2所述的大厚度弯折状铝型材的制备方法，其特征在于，Mn和Cr的重量比之和为0.45％～0.85％，和/或Fe和Ti的重量比之和为0.35％～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：滕广标，丁幸宇，阮涛涛，范君，高森田，陈俭，
申请(专利权)人：佛山坚美铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：