一种铝合金中厚板的加工方法技术

本发明专利技术公开一种铝合金中厚板的加工方法，包括以下步骤：熔炼、除气过滤、铸造、锯切、均质处理、淬火、去残余应力、时效处理、切片及表面处理，得到铝合金中厚板。本发明专利技术的铝合金中厚板组织均匀、内应力低、尺寸精度高、强度高，生产成本较低，具有较好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金中厚板，特别是用于工具或模具制造的铝合金板材(但不限定其使用领域)，本专利技术同样涉及到这种铝合金板材的制作工艺。
技术介绍
铝合金中厚板是制造工模具的理想材料。与工模具钢相比，铝合金的优势表现在:(I)密度小。铝材的密度仅为钢材的三分之一左右，因而铝合金模具更易于搬运、安装、使用；(2)热导率高。铝合金的热导率约为钢的4倍，在生产过程中可缩短零件冷却时间；(3)切削加工性能好。铝合金的切削速度可达钢的5倍，可进行高速切削，显著缩短工模具制造周期，并降低切削工具的磨损，因而可显著降低生产成本。铝合金中厚板生产方法可分为铸锭热轧法和铸造法。轧制厚板的典型生产工艺流程如下:配料—熔炼一精炼/除气/过滤_铸造一均匀化退火4锯切头尾4铣面—预热_^热轧_^剪切_^固溶与淬火(仅对2 xxx、6xxx、7xxx系热处理可强化合金)/退火(对于5xxx系合金或热处理可强化O态合金)二?预拉伸-H?超声波探伤?人工时效(仅对6xxx、7xxx和部分2 XXX系热处理可强化合金润流电导率检测_*-锯切和精整_^包装_^入库或发货。铸造法生产铝合金中厚板的典型工艺流程如下:配料―熔炼_精炼/除气/过滤?铸造_^均匀化退火一切片4铣面_包装.?入库或发货。对工模具用铝合金中厚板的基本要求是组织均匀、内应力低、尺寸精度高、具有适宜的力学性能。对于6XXX系铝合金工模板，目前普遍采用热轧法制备。热轧法生产铝合金中厚板具有以下缺点:(1)轧制板材表面变形量比心部大，板材高向组织不均匀；(2)板材经轧制后存在织构，造成各向异性；(3)轧制板材的平面度和厚度只用轧辊控制，精度难把握；(4)轧制过程形成的内应力造成工模具在机加工过程中或使用过程中尺寸不稳定；(5)热轧法工序较多、生产周期长、成本高。铸造法的缺点是所生产板材的强度较低，影响使用性能，且在高速自由切削时不具备所必需的硬度。有关铝合金中厚板的生产公开文献有以下报道: 1、中国专利，一种铝合金热轧中厚板生产工艺，申请号:CN200910022261.2申请日:2009.04.28 公开(公告)日:2009.09.23 申请号:CN200910022261.2 申请日:2009.04.28公开(公告)号:CN101538668 公开(公告)日:2009.09.23申请(专利权)人:中铝河南铝业有限公司；摘要:一种铝合金热轧中厚板生产工艺，将铝合金材料组分按重量百分比是:Fe ( 0.35%,Si ( 0.25%,Cu ( 0.10%,Mn:0.70 ~0.90%,Mg:4.50 ~4.80%, Cr:0.10 ~0.20%,Zn ( 0.20%,Ti ( 0.10%、其它杂质合计≤ 0.15%,Na ( 5ppm、Ca ( 5ppm，Al:余量；各组份之和为100%;主要工艺流程为:熔炼、铣面、加热、热粗轧/热精轧。本专利技术在铝合金材料加工过程中采用均热工艺；主要采取铣侧面和滚边两项措施，解决裂边问题；控制厚差和板形；控制油斑和擦划伤；完善了 5083铝合金热轧中厚板生产工艺。2、中国专利，一种铝合金中厚板在线淬火方法及实施该方法的设备申请号:CN201210009081.2，申请日:2012.01.10 公开(公告)日:2012.06.27 申请号:CN201210009081.2 申请日:2012.01.10 公开(公告)号:CN102517526A 公开(公告)日:2012.06.27申请(专利权)人:中冶东方工程技术有限公司；摘要:一种铝合金中厚板在线淬火方法及实施该方法的设备，该在线淬火方法包括以下几个步骤:A补温:对经过热粗轧温度为350~430°C的铝板进行补温操作，将温度控制在450~550°C ；B保温:对经过补温操作的铝板进行保温操作，保温时间30~IOOmin ;(:在线淬火:对经过保温操作的铝板，或对热粗轧终轧温度> 450°C的铝板直接进行淬火操作，其中该淬火采用两段式冷却方式，在第一阶段将温度急冷至290°C以下，在第二阶段将温度快冷至200°C。该工艺省去了离线再加热工序，缩短工艺流程，节约了能源，降低了生产成本。3、中国专利，一种铝合金中厚板的生产工艺，申请号:CN201110343119.5，公开(公告)H:2013.05.08，申请号:CN201110343119.5，公开(公告)号:CN103088274A 公开(公告)日:2013.05.08申请(专利权)人:精美铝业有限公司；摘要:一种铝合金中厚板的生产工艺，具体工艺流程为:熔炼-铸造-锯切-铣面-加热-热轧-热处理，所述热处理的过程依次为:淬火-整平-淬火-整平-时效，该热处理工序可有效减少铝合金在机械加工过程中留下的表面残余应力，从而提高铝合金板材的表面性能和使用寿命等。4、中国专利，一种新型淬火用喷嘴梁装置申请号:CN201210467016.4申请日:2012.11.19 公开(公告)日:2013.03.13 申请号:CN201210467016.4，公开(公告)号:CN102965485A公开(公告)日:2013.03.13申请(专利权)人:苏州新长光热能科技有限公司；摘要:一种适用于中厚铝合金板材连续淬火的新型淬火用喷嘴梁装置，其包括:上部U型钢板、下部U型钢板、堵板、多个喷嘴体和喷头；其中，上部U型钢板、下部U型钢板及两块堵板焊接形成一个箱体，喷嘴体焊接于下部U型钢板上，喷头固定在喷嘴体上。本专利技术的新型淬火用喷嘴梁装置结构简单，冷却水出口速度高，冷却均匀，板材变形小，设备腐蚀小且不会造成环境污染，完全可以满足辊底炉机列生产铝合金中厚板的工艺要求。5、中国专利，铝`合金中厚板固溶处理用快速冷却装置申请号:CN201220557836.8，公开(公告)日:2013.04.17申请号:CN201220557836.8申请日:2012.10.29公开(公告)号:CN202881352U 公开(公告)日:2013.04.17申请(专利权)人:苏州新长光热能科技有限公司；摘要:本技术涉及铝合金中厚板固溶处理用快速冷却装置，包括:下喷嘴梁、上喷嘴梁、空气刀、提升装置、壳体、传输铝合金中厚板的辊道及其驱动装置、供水管路以及与供水管路相连的冷却水系统，空气刀设在壳体的前端，通过型钢固定在提升装置的框架上，下喷嘴梁设在辊道间，用螺栓固定在壳体框架上，上喷嘴梁与提升装置固定连接，下喷嘴梁和上喷嘴梁上设有多个喷嘴，供水管路通过管道与上喷嘴梁和下喷嘴梁相连。该装置用于铝合金中厚板的固溶处理生产线时，能够快速、均匀地对铝合金中厚板进行冷却，板材变形小，没有环境污染；且，整个装置完全自动化，生产效率高。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种组织均匀、内应力低、强度大、尺寸精度高、具有适宜的力学性能的工具或模具用铝合金中厚板材，并公开了生产成本低、可提高板材性能的生产工艺，该铝合金中厚板可以用于工具或模具，也可作为其它方面的用途。本专利技术所述的铝合金中厚板的加工方法，其特征在于:包括以下工序:(1)熔炼:各种原材料按照重量百分比混合，加入重量含量1-5%的熔炼剂加热至600~ 1000°C，使物料熔化，保温I~IOh ;(2)除气过滤:在熔化的铝液中通入氩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金中厚板的加工方法，其特征在于：包括以下工序：（1）熔炼：各种原材料按照重量百分比混合，加热至600～1000℃，使物料熔化，保温1～10h；（2）除气过滤：在熔化的铝液中通入氩气和氯气的混合气体进行除气，然后用刚玉管过滤器除去铝熔体中的不熔物；（3）铸造：将除气过滤的铝液进行浇注，冷却至室温，得到铝合金锭坯；（4）锯切：将铝合金锭坯切成6～300mm厚的板材；（5）均质处理：将板材在450～600℃进行1～24h的均匀化处理，所述的均匀化过程是将板材置于均热炉中加热保温；（6）淬火：均匀化处理后，立即对板材进行喷淋式淬火；（7）去残余应力：根据淬火后板材的平面度大小，选择性地对淬火后的板材进行拉伸处理，以去除残余应力；若淬火后板材平面度大于0.5mm/m,则应进行拉伸处理，所用设备为拉伸机；（8）时效处理：将板材在100℃～300℃进行2～20h的时效处理；（9）切片及表面处理：将板材切成一定厚度的铝合金中厚板；根据需要，可将经过切片工序后的铝合金中厚板进行表面光滑处理，（10）成品：经过以上工序，得到铝合金中厚板。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金中厚板的加工方法，其特征在于:包括以下工序:(1)熔炼:各种原材料按照重量百分比混合，加热至600~1000°C，使物料熔化，保温I~IOh ；(2)除气过滤:在熔化的铝液中通入氩气和氯气的混合气体进行除气，然后用刚玉管过滤器除去铝熔体中的不熔物；(3)铸造:将除气过滤的铝液进行浇注，冷却至室温，得到铝合金锭坯；(4)锯切:将铝合金锭坯切成6~300mm厚的板材；(5)均质处理:将板材在450~600°C进行I~24h的均匀化处理，所述的均匀化过程是将板材置于均热炉中加热保温；(6)淬火:均匀化处理后，立即对板材进行喷淋式淬火；(7)去残余应力:根据淬火后板材的平面度大小，选择性地对淬火后的板材进行拉伸处理，以去除残余应力；若淬火后板材平面度大于0.5mm/m，则应进行拉伸处理，所用设备为拉伸机；(8)时效处理:将板材在100°C~300°C进行2~20h的时效处理；(9)切片及表面处理:将板材切成一定厚度的铝合金中厚板；根据需要，可将经过切片工序后的铝合金中厚板进行表面光滑处理，(10)成品:经过以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：何克准，郑玉林，周文标，唐伟，彭自业，赵茂密，
申请(专利权)人：广西南南铝加工有限公司，
类型：发明
国别省市：