一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法
阅读说明：本技术 一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法 (High-strength aluminum profile production method capable of controlling size by tearing structure ) 是由 董政 杨海涛 卢崇 曹明家 付园龙 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法,属于铝型材生产技术领域,包括配料、熔铸、均匀化、挤压、在线淬火、撕口处理和时效步骤,其中,撕口处理步骤为：利用专用撕口机去除挤压获得并经在线淬火的具有撕口结构的高强度铝型材的撕口结构,获得带有开口的高强度铝型材。撕口结构对带有开口的高强度铝型材的开口施加一定的力,防止在线淬火中开口严重变形导致尺寸不准,提高产品合格率,解决生产带有开口的高强度铝型材其开口尺寸不易控制的问题。(The invention relates to a high-strength aluminum profile production method for controlling size by using a tearing structure, which belongs to the technical field of aluminum profile production and comprises the steps of material preparation, casting, homogenization, extrusion, online quenching, tearing treatment and aging, wherein the tearing treatment step comprises the following steps: and removing the tearing structure of the high-strength aluminum profile with the tearing structure obtained by extrusion by using a special tearing machine and carrying out on-line quenching to obtain the high-strength aluminum profile with the opening. The tearing structure exerts certain force on the opening of the high-strength aluminum profile with the opening, prevents the serious deformation of the opening in online quenching from causing inaccurate size, improves the product percent of pass, and solves the problem that the size of the opening of the high-strength aluminum profile with the opening is difficult to control in production.)
技术领域
本发明属于铝型材生产技术领域，涉及一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法。
背景技术
高强度铝型材一般具有较高的淬火敏感性，生产过程中往往需要进行离线淬火，以期获得高性能。伴随着高的冷却速率，型材变形程度加大，尺寸难以控制，尤其是带有开口的铝高强度铝型材，如断面形状类似U形的轨道交通用牵引梁型材，其开口尺寸更加难以控制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法，解决带有开口的高强度铝型材生产过程中其开口尺寸难以控制、变形严重的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法，包括配料、熔铸、均匀化、挤压、在线淬火、撕口处理和时效步骤，其中，撕口处理步骤为：利用专用撕口机去除挤压获得并经在线淬火的具有撕口结构的高强度铝型材的撕口结构，获得带有开口的高强度铝型材。
进一步，配料步骤为：按照以下合金组分及重量百分比配制铝合金原料，Si：0.6％-1.0％，Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.4％-0.9％，Mg：0.5％-0.9％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，其他单个杂质≤0.05％，其他杂质合计≤0.15％，余量为Al。
进一步，挤压步骤为：对熔铸获得并经均匀化热处理的铝合金铸锭采用梯度加热，头端加热温度为510-530℃，尾端加热温度为500-520℃；将铝合金铸锭送入挤压机的挤压筒进行挤压，获得具有撕口结构的高强度铝型材，挤压筒温度为480-510℃，挤压速度为1.0-1.5m/min。
进一步，挤压前对熔铸获得并经均匀化热处理的铝合金铸锭进行车皮处理。
进一步，在线淬火步骤为：将挤压获得的具有撕口结构的高强度铝型材以水冷方式进行在线淬火，淬火前高强度铝型材温度为460-500℃，淬火后高强度铝型材温度为30-50℃。
进一步，熔铸步骤为：将配料获得的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，将液态铝合金浇铸为铝合金铸锭。
进一步，浇铸前对液态铝合金进行搅拌、扒渣、除气除渣、细化处理。
进一步，撕口处理前对挤压获得并经在线淬火的具有撕口结构的高强度铝型材进行拉伸矫直处理。
进一步，拉伸矫直后对具有撕口结构的高强度铝型材进行定尺锯切，然后再进行撕口处理。
进一步，时效后对带有开口的高强度铝型材进行表面质量、尺寸低倍和高倍组织、力学性能检验，对满足要求的高强度铝型材产品进行包装。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明公开的生产方法，适用于生产带有开口的高强度铝型材，通过挤压获得具有撕口结构的高强度铝型材，撕口结构于待生产型材的开口位置与待生产型材相连，然后无需离线，直接对具有撕口结构的高强度铝型材进行在线淬火，撕口结构可对开口位置施加一定的力，防止开口发生大程度的变形以控制开口尺寸，再利用专用撕口机去除撕口结构，恢复开口，从而获得带有开口的高强度铝型材，并提高所得产品的达标率。
(2)本发明公开的生产方法，增加撕口结构后会导致挤压难度增大，通过降低合金原料中Si和Mg的含量来降低挤压难度。
(3)本发明公开的生产方法，通过对熔铸获得并经均匀化热处理的铝合金铸锭施以较高的加热温度，以及以水冷方式进行高强度淬火，保证所得产品的性能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为采用本发明公开的生产方法获得的带有开口的高强度铝型材的示意图；
图2为撕口结构的示意图。
附图标记：带有开口的高强度铝型材1、撕口结构2。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1所示为带有开口的高强度铝型材1，具体为轨道交通用牵引梁型材，其断面形状类似U形，为控制开口尺寸，防止开口位置变形过度，本实施例提供一种利用撕口结构控制尺寸的高强度铝型材生产方法，包括以下步骤：
S1.配料：按照以下合金组分及重量百分比配制铝合金原料，Si：0.6％-1.0％，Fe：≤0.5％，Cu：≤0.1％，Mn：≤0.4％-0.9％，Mg：0.5％-0.9％，Zn：≤0.10％，Ti：≤0.05％，其他单个杂质≤0.05％，其他杂质合计≤0.15％，余量为Al；
S2.熔铸：将配料获得的铝合金原料加入熔炼炉中熔炼为液态铝合金，对液态铝合金进行搅拌、扒渣、除气除渣、细化处理，然后将液态铝合金浇铸为铝合金铸锭；
S3.均匀化：将熔铸获得的铝合金铸锭在均质炉中进行均匀化热处理；
S4.挤压：对均匀化后的铝合金铸锭进行除去外皮的车皮处理；采用梯度加热，头端加热温度为510-530℃，尾端加热温度为500-520℃；将铝合金铸锭送入挤压机的挤压筒进行挤压，获得具有撕口结构2的高强度铝型材，挤压筒温度为480-510℃，挤压速度为1.0-1.5m/min；
S5.在线淬火：将挤压获得的具有撕口结构2的高强度铝型材以水冷方式进行在线淬火，淬火前高强度铝型材温度为460-500℃，淬火后高强度铝型材温度为30-50℃；
S6.拉伸矫直：对在线淬火后的具有撕口结构2的高强度铝型材中断锯切，进行拉伸矫直并检测尺寸情况；
S7.定尺锯切：按照要求对具有撕口结构2的高强度铝型材进行定尺锯切；
S8.撕口处理：利用专用撕口机去除具有撕口结构2的高强度铝型材的撕口结构2，获得带有开口的高强度铝型材；
S9.时效：撕口处理后对带有开口的高强度铝型材进行时效热处理；
S10.检验与包装：时效后对带有开口的高强度铝型材进行表面质量、尺寸低倍和高倍组织、力学性能检验，对满足要求的高强度铝型材产品进行包装。
如图2所示，撕口结构2位于带有开口的高强度铝型材1的开口位置并与带有开口的高强度铝型材1相连，封闭开口，使断面形状类似于“口”字形，该撕口结构2既可对开口位置施加一定的力，防止开口过度变形，控制开口尺寸，又容易去除，恢复开口，通过在挤压步骤中获得具有撕口结构2的高强度铝型材，确保带有开口的高强度铝型材1的开口尺寸在在线淬火步骤中维持不变，从而提高所得产品的合格率。
传统上，生产轨道交通用牵引梁型材的铝合金原料的合金组分及重量百分比为：Si：1.0％-1.05％，Fe：0.4％，Cu：0.05％，Mn：≤0.55％-0.65％，Mg：0.9％-0.95％，Zn：0.10％，Ti：0.05％，其他单个杂质≤0.05％，其他杂质合计≤0.15％，余量为Al。本实施例中增加撕口结构2后会导致挤压难度增大，通过降低合金原料中Si和Mg的含量来降低挤压难度。
通过对熔铸获得并经均匀化热处理的铝合金铸锭施以较高的加热温度，以及以水冷方式进行高强度淬火，保证所得产品的性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。