[发明专利]高铁定位器铝材的挤压及热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于铝材生产工艺领域，具体涉及铝材挤压及热处理方法，特别涉及一种高铁定位器铝材的挤压及热处理方法。

背景技术

高铁电气化铁路接触网中，需要一种高强度、高韧性、密度小，低电阻率的结构零件为动车组动态提供电力。高安全系数，恶劣的自然条件变化要求结构零件的组织结构，力学性能符合产品要求，且不能够存在内部组织损伤，要求加工部位的抗拉强度达320Mpa以上，规定非比例延伸强度达310Mpa以上，断后伸长率达13％以上。与标准Physical Date per National Standard En755-2：2008相比较，力学性能大幅度提升，对零件的加工技术，检测方法，提出了更严格的要求，急需一种新的加工工艺，来满足零件的特殊要求。

此工艺应用于6082铝合金则达不到高铁定位器要求。且所述工艺没有对挤压三个阶段的速度进行限定，6082牌号的铝合金Si、Mn、Mg含量比较高，结尾段若不减速，表面容易出现毛刺、麻点、尺寸偏差、焊合不良、拖烂等现象。上述专利所述工艺挤压完成后直接剪裁包装，没有经过时效处理，仅采用自然时效或人工时效，易使产品拉裂、起皱纹和形成晶间裂纹，这些缺陷破坏了金属基体的连续性，使产品失去了使用价值。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明提供一种高铁定位器铝材的挤压及热处理方法，可满足高速电气化铁路运行对定位器材料高力学性能的要求。所述的高铁定位器是高铁电气化铁路接触网中用到的一种定位装置，其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内，并将接触线的水平张力传给支柱。所述的高铁定位器铝材是用于制备高铁定位器的铝合金型材，由以下按质量百分比计的组分组成：Si：0.8～1.0％，Mg：0.75～0.95％，Cu：0.01～0.09％，Mn：0.45～0.85％，Cr：0.1～0.24％，Fe：＜0.25％，其他杂质总量：＜0.15％，Al：余量。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

高铁定位器铝材的挤压及热处理方法，包括以下操作步骤：

(1)铝棒预热：将铝棒预热至450～540℃，铝棒两端温差控制在3℃内；

(2)模具预热：将方管模具在460～510℃预热2～6h，防止模具退火；

(3)盛锭筒预热：将挤压机盛锭筒预热至400～450℃；

(4)挤压：将步骤(2)预热后的方管模具装入挤压机，然后将步骤(1)预热后的铝棒置入步骤(3)预热后的盛锭筒中，铝棒通过盛锭筒从模具挤出，最终在挤压机出料口得到型材，挤压机出料口温度保持在490～550℃，挤压余料在每支铝棒挤压完毕后切除，一支铝棒挤压完毕后进行下一支铝棒的挤压；

(5)淬火：对步骤(4)挤压后得到的型材进行在线淬火，在20～60s内冷却至25～70℃，然后自然冷却至室温，即10～40℃；

(6)自然时效：将步骤(5)淬火后得到的型材于室温，即10～40℃，停放100～160h；

(7)人工时效：步骤(6)自然时效后的型材按高铁定位器尺寸要求进行机械加工，再对机械加工后的型材进行人工时效，时效温度为180±5℃，保温时间4～5h，出炉后冷却至室温，即10～40℃，得到满足高铁定位器性能要求要求的型材。

所述的铝棒牌号为6082。

所述的铝棒国标成分组成：Si：0.7～1.3％，Mg：0.6～1.2％，Cu：＜0.1％，Mn：0.4～1.0％，Cr：＜0.25％，Fe：＜0.5％，其他杂质总量：＜0.15％，Al：余量。

所述的铝棒由以下按质量百分比计的组分组成：Si：0.8～1.0％，Mg：0.75～0.95％，Cu：0.01～0.09％，Mn：0.45～0.85％，Cr：0.1～0.24％，Fe：＜0.25％，其他杂质总量：＜0.15％，Al：余量。对合金成份组成进行优化、设计、且符合国标要求。

步骤(2)所述的模具使用与模具形状相适应的专用模垫，避免弹性变形，影响尺寸头尾变化。

步骤(4)所述的铝棒在挤压机中依次经历填充阶段、平流阶段和紊流阶段，填充阶段铝棒的温度为450～540℃，平流阶段铝棒的温度为490～540℃，紊流阶段铝棒的温度为500～590℃，平流阶段的铝棒速度为2～4m/min，紊流阶段铝棒的速度是平流阶段的2/3～3/4。