[发明专利]一种超厚铝合金板材的制备方法

说明书

本发明属于铝合金加工技术领域，涉及一种超厚铝合金板材的制备方法，原料成分为Si：0.15～0.7％、Cu：0.1～0.4％、Mg：0.7～1.2％、Zn：0.3～0.65％、Zr：0.02～0.07％、Sc：0.07～0.2％、La：0.01～0.03％、Pm：0.02～0.06％、Eu：0.025～0.055％、Gd：0.003～0.01％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为Al，合金成分增加了Zr、Sc以及稀土元素La、Pm、Eu和Gd，并且熔铸的过程中采用超声振动系统振动分散，晶粒组织更加均匀，抗拉强度、屈服强度均得到了提高，同时抗腐蚀性也得到了提高。

技术领域

本发明属于铝合金加工技术领域，涉及一种超厚铝合金板材的制备方法。

背景技术

铝合金具有密度小、比强度高、导电导热性能优良、可加工性好等优点，在航空航天工业、电力工业、汽车制造业、建筑业、食品工业、海洋船舶业等领域得到广泛的应用。然而2系铝合金虽然有超高的强度优势，但是其抗老化性差，高温软化快，并且在制备过程中由于板材的厚度比较厚，在铸锭的过程中，由于空间尺度效应、铸造环境、坯料组分结构、各种制造能场与成形界面的不均匀性与非连续性问题非常突出，导致大型铸锭内部应力超限，气孔过多，疏松缩孔较严重，凝固组织、成分在空间分布严重不均匀，而且对于高合金化的超大型铝合金铸锭制造尤其严重。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决2系超厚铝合金板材在制备过程中，容易出现组织不均匀以及抗老化性差影响铝合金板材使用的问题，提供一种超厚铝合金板材的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供一种超厚铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：

A、配料：将制备2系超厚铝合金板材的原料按照重量百分比进行配料，即Si：0.15～0.7％、Cu：0.1～0.4％、Mg：0.7～1.2％、Zn：0.3～0.65％、Zr：0.02～0.07％、Sc：0.07～0.2％、La：0.01～0.03％、Pm：0.02～0.06％、Eu：0.025～0.055％、Gd：0.003～0.01％、单个杂质≤0.05％，合计≤0.15％，余量为A1；

B、熔铸：将配制好的铝合金原料加入到熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，经过搅拌、扒渣、除气除渣、细化工序后，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭，其中铝液在热顶结晶器中进行凝固和引锭，引锭开始后，在热顶结晶器中施加1～7套超声振动系统，超声振动系统的辐射杆浸入熔体的深度为15～480mm，超声振动系统的振动频率为10～30kHz；当熔炼炉内铝液铸造长度剩余300～550mm时，将热顶结晶器内的超声振动系统移除，热顶结晶器继续进行引锭，得到2系铝合金圆锭；

C、均匀化：将铝合金圆锭在均质炉中进行均匀化热处理；

D、挤压：将均匀化后的铝合金圆锭置于挤压机进行挤压，模具温度为400～450℃，铝合金圆锭温度为420～460℃，挤压筒温度为420～450℃，挤压速度为0.2～1.2mm/s，挤压筒的挤压比为30～35；

E、固溶：将挤压后的铝合金板材进行固溶淬火处理；

F、预拉伸：将固溶后的铝合金板材置于拉伸矫直机进行拉伸矫直，拉伸变形率为3.5～4.5％；

G、双级时效：将拉伸后的铝合金板材进行双级时效热处理；

H、将双级时效后铝合金板材进行表面质量、尺寸低倍、高倍组织、力学性能检验，对满足客户要求的产品进行包装。

进一步，步骤B铝合金原料搅拌过程中采用电磁搅拌，电磁搅拌的次数不低于2次，间隔时间为15～25min，每次搅拌的时间不低于5min，在除气过程中除气箱内通入的氩气纯度不低于99.999％，除气箱内压力为0.3～0.5MPa，转子转速为450～500r/min。