[发明专利]一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺

说明书

本发明涉及一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺，属于汽车被动安全防护技术领域。解决现有铝合金汽车碰撞盒制作工艺难以成型复杂结构碰撞盒，制作工艺流程繁琐，周期长的问题。一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺，包括：按照铝合金成分配比称取一定量的纯金属铸锭和/或合金锭；通过真空熔炼纯金属铸锭和合金铸锭，获得预合金铸锭；将预合金铸锭通过雾化制粉，获得预合金粉末；将预合金粉末通过目筛分网处理，获得满足尺寸和形状要求的预合金粉末；对筛分获得的预合金粉末进行真空干燥处理；通过增材制造工艺将预合金粉末成型为目标铝合金汽车碰撞盒。本发明可实现各种复杂结构铝合金汽车碰撞盒成型，无需热处理过程，工艺简单，加工周期短。

技术领域

本发明涉及汽车被动安全防护技术领域，尤其涉及一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺。

背景技术

碰撞能量吸收装置是火车、动车、汽车等交通工具重要的备用安全防护系统，主要通过自身的溃缩变形吸收能量，从而降低碰撞安全事故中的人员伤亡。根据碰撞能量吸收装置的特点，该类装置用材需具备强度适中，韧性好，吸收能高，质量轻、焊接性能好、成型性好等特点，从而满足不同条件下对交通工具碰撞吸能装置的需求。

以汽车行业碰撞盒为例，铝合金是碰撞盒的主要应用材料，一般通过板坯冲压成型，但是冲压成型只能完成汽车碰撞盒简单结构，如四边形、六边形或者八边形结构的成型，难以成型复杂结构汽车碰撞盒；且通过冲压成型工艺，在成型多边结构铝合金碰撞盒过程中，边角容易开裂，对冲压参数要求严格，需要经历制模、冲压、退火、酸洗，硬化，热处理等工艺流程，工艺相对繁琐，能耗大且厂房占地面积大，周期较长。

增材制造技术以粉末、丝材为原料，通过建立三维模型并切片实现逐层成型自由成型，是成型复杂形状构件最好的途径，然而传统牌号的铝合金，如5083(铝镁系合金)，6063(铝硅系合金)在打印过程中极易出现打印裂纹，无法满足增材制造的使用要求，现有通过调配铝合金成分进行增材制造得到的铝合金产品强度高，致密度高，然而韧性较低，不能满足汽车碰撞盒的性能要求。因而，亟需一种铝合金汽车碰撞盒的成型方法，能够成型复杂结构的汽车碰撞盒，同时满足其性能要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺，用以解决至少以下技术问题之一：1、现有铝合金汽车碰撞盒制作工艺难以成型复杂结构汽车碰撞盒；2、现有铝合金汽车碰撞盒制作工艺流程繁琐，周期长；3、现有牌号的铝合金，用于增材制造工艺制备的合金产品，强韧性不满足汽车碰撞盒的使用要求，不能用于制备汽车碰撞盒。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种铝合金汽车碰撞盒的粉末成型工艺，包括以下步骤：

步骤1：按照铝合金成分配比称取一定量的纯金属铸锭和/或合金锭；

步骤2：通过真空熔炼纯金属铸锭和合金铸锭，获得预合金铸锭；

步骤3：将预合金铸锭通过雾化制粉，获得预合金粉末；

步骤4：将预合金粉末通过筛网进行分筛处理，获得满足尺寸和形状要求的预合金粉末；

步骤5：对筛分获得的满足尺寸和形状要求的预合金粉末进行真空干燥处理；

步骤6：通过增材制造工艺将预合金粉末成型为目标铝合金汽车碰撞盒形状。

进一步地，所述述目标铝合金汽车碰撞盒的成分配比，以质量百分数计为：Mg：2.5～4.5％，Zr：0.15～1.65％，Mn：0.51～2.0％，Si：0.1～1.5％，Sc≤0.5％，Zn≤0.5％，Ti≤0.5％，Fe≤0.4％，Er≤0.5％，Y≤0.5％，Sc+Er+Y：0～0.5％，Mg+Mn：3.0～5.5％，其余为Al及不可去除的杂质元素。