[发明专利]一种轨道交通用大尺寸铝合金型材及其生产方法

说明书

本发明涉及铝合金生产技术领域，具体涉及一种轨道交通用大尺寸铝合金型材及其生产方法，所述生产方法包括如下步骤：熔铸；挤压：挤压温度为370～390℃；挤压分为两阶段，第一阶段挤压速度为0.15～0.35m/min，挤压时间为3～6h，提速至0.65～0.85m/min，再挤压3～6h；淬火；拉伸；锯切；多级时效：采用多级回归时效技术，一级时效温度111～121℃，保温5～8h，二级时效温度150～160℃，保温7～10h；所得铸锭尺寸可以达到直径515mm，挤压产品截面积可达到140cm²以上，同时塑性强、强度高、耐腐蚀性高。

技术领域

本发明涉及铝合金生产技术领域，具体涉及一种轨道交通用大尺寸铝合金型材及其生产方法。

背景技术

铝合金挤压型材是一种永不衰败的材料，特别是铝合金大、中型工业用结构型材更是当今世界短缺紧俏的商品之一。7055铝合金是新型高强铝合金中的杰出代表，在航空、高铁领域具有良好的应用前景。但是7055铝合金挤压型材仅有小尺寸样品(截面尺寸为77cm²)且无法批量供货，这是由于大直径7055铸锭铸造时易开裂、铸造难成型；成分偏析，疏松、夹杂、缺陷层等缺陷严重，无法满足生产产品要求；那么对于大尺寸7055铝合金挤压型材的生产更是困难，其还存在着塑性低、强度低和应力腐蚀性能低。

发明内容

针对7055铝合金挤压型材存在的大尺寸产品制备困难、产品塑性低、强度低和应力腐蚀性能低的问题，本发明提供一种轨道交通用大尺寸铝合金型材及其生产方法，铸锭尺寸可以达到直径515mm，挤压产品截面积可达到140平方厘米以上，同时塑性强、强度高、耐腐蚀性高。

本发明提供一种轨道交通用大尺寸铝合金型材的生产方法，包括如下步骤：

(1)熔铸；

(2)挤压：挤压温度为370～390℃；挤压分为两阶段，第一阶段挤压速度为0.15～0.35m/min，挤压时间为3～6h，缓慢提速至0.65～0.85m/min，再挤压3～6h；

(3)淬火；

(4)拉伸；

(5)锯切；

(6)多级时效：采用多级回归时效技术，一级时效温度111～121℃，保温5～8h，二级时效温度150～160℃，保温7～10h。

进一步地，步骤(1)熔铸工序包括将铝合金原材料进行熔化、取样进行成分分析、精炼、静置、在线细化、在线除气、在线过滤、铸造和均质步骤。

进一步地，熔化温度为730～750℃。

进一步地，取样进行成分分析前必须开启电磁搅拌器，搅拌时间≥10min，取样温度控制在735～745℃；取样进行铝合金成分分析，铝合金元素含量百分比为：Zn7.6～8.4％、Mg1.8～2.3％、Mn0～0.05％、Cr0～0.04％、Si≤0.10％、Fe≤0.15％、Cu2.0～2.6％、Ti0～0.06％、Zr0.08～0.25％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，余量为Al。

进一步地，精炼温度为735～745℃，采用双管精炼，精炼时间10～15min，氩气压力控制在0.05～0.10MPa，控制气泡高度不超80mm，防止气泡高度过高与空气中氧气反应形成氧化物而且空气湿度大，与水反应带入氢气，因此要控制气泡高度。

进一步地，静置时测量熔体的温度在735～745℃，静置时间在20～30min，熔体在静置炉内停留时间(从静置炉覆盖后至铸造开始)≤1.5h。

进一步地，在线除气时氩气流量为2.0～4.0m³/h，转子转速为350～400r/min。

进一步地，在线过滤采用30PPi+50PPi过滤板，烘烤过滤箱30～50min。